Отвечает Вадим Гаврилов к. б. н., старший научный сотрудник Звенигородской биологической станции МГУ им. М. В. Ломоносова
В эволюции животного мира сформировалось правило: нельзя достигнуть совершенства в полете, беге и плавании одновременно. Поэтому пингвины являются одним из 18 видов птиц, полностью потерявших способность к полету. Из всех современных птиц они наиболее полно приспособились к обитанию в водной среде, потому что основная еда — рыба.
И пингвины научились нырять на глубину более 20 м, развивая скорость до 36 км/ч (при обычной «крейсерской» 10–14 км/ч). Могут находиться под водой свыше 18 минут. А при опасности выпрыгивают на берег на 1,5–2 м в высоту. Разумеется, такие показатели были бы невозможны без некоторых морфологических изменений.
Гагары, поганки, бакланы, нырковые утки и другие птицы, которые тоже хорошо плавают и ныряют, гребут при помощи ног, преобразованных в весла. Поэтому их нижние конечности сильно укорочены, а пальцы соединены плавательной перепонкой или оторочены кожистыми плавательными лопастями. В результате эти птицы совершенно неуклюжи на суше, но вполне способны летать.
Пингвины же используют ноги как рули, за счет чего неплохо передвигаются по суше. Но при этом они единственные, кто гребет крыльями. Вот те и преобразовались в укороченные упругие ласты, а у грудины появился четко выраженный киль, к которому крепится мощная мускулатура. Так как сопротивление воды больше, чем сопротивление воздуха, на подъем крыла затрачивается та же энергия, что и на опускание. Поэтому лопатки пингвинов, к которым крепится мускулатура, отвечающая за подъем крыльев, начали занимать большую площадь по сравнению с другими птицами. Туловищный отдел позвоночника стал более подвижным. А за счет того, что перераспределилась нагрузка, произошли перемены и в мышечной системе.
Еще одним явным отличием пингвинов стало изменение плотности костей. У остальных птиц они трубчатые, что делает скелет легче и позволят летать или быстро бегать. А у пингвинов кости похожи на кости млекопитающих.
Таким образом, они отлично плавают, неплохо бегают, но совершенно не могут летать.