Почему нет морских птиц?

За исключением одной изолированной группы птиц в Австралии (т. е. найденных в Австралии курганных птиц, которые используют внешнее тепло для инкубации — см. ссылку ), все птицы насиживают свои яйца ( см. ссылку). Все виды, вернувшиеся с суши в море, сохранили свой репродуктивный цикл (морские млекопитающие по-прежнему живорожают и кормят своих детенышей) и по-прежнему полагаются на воздух для поступления кислорода. Экстраполируя эту эволюцию млекопитающих на птиц, мы получим существо, которое возвращается в море, потеряв все связи с землей, но все же вынуждено высиживать яйца под водой. Поскольку они по-прежнему будут полагаться на воздух, это не очень осуществимо, поскольку им нужно будет часто подниматься, чтобы дышать. Это сделало бы яйца уязвимыми для хищников. Хуже того, это оставило бы яйца на милость относительно холодного океана, который быстро охладил бы их. Инкубация означает, что яйца в значительной степени хранятся при температуре тела, что затруднительно в море, независимо от того, дышат ли родители. В целом, несмотря на определенные преимущества подводной жизни для птиц, это потребует некоторых радикальных эволюционных изменений с точки зрения репродуктивного цикла. Более экономный способ колонизации моря — время от времени возвращаться на сушу, чтобы откладывать яйца, инкубировать их и выращивать детенышей до тех пор, пока они не станут пригодными для плавания в море, как это делают пингвины, как упоминал @MattDMo.

Это довольно старый вопрос (уже более 3 лет), и есть вероятность, что ОП никогда его не прочитает. Тем не менее, я хотел бы внести свой вклад:

Проблема здесь не в том, насиживают ли птицы яйца или нет (см. другой ответ ). Даже если мы предположим, что ни одна птица не насиживает свои яйца, то есть что все птицы откладывают яйца и просто уходят, и что яйца нормально развиваются при низких температурах, даже в этом случае не может быть «морской птицы» , как спрашивает ОП, например Дельфин. А ответ в самом яйце.

Амниотическое яйцо

Птицы, которые относятся к группе динозавров, вместе с другими рептилиями и млекопитающими демонстрируют выдающееся эволюционное новшество: амниотическое яйцо.

Амниотическое яйцо позволило нашему предку-амниоте покинуть воду и завершить весь репродуктивный цикл на суше. Это было великое эволюционное достижение, позволившее четвероногим «завоевать» сушу.

^{Амниотическое яйцо (черепаха)}

Однако есть загвоздка: то амниотическое яйцо, которое позволяло нашим предкам быть независимыми от воды для размножения, нельзя откладывать на воду. По ряду причин, главным образом из-за (отсутствия) газообмена через его скорлупу, зародыш не будет развиваться, если амниотическое яйцо будет отложено на воду.

Вот почему морские черепахи должны покинуть воду, чтобы отложить яйца, медленно ползая по песку в очень изнурительной работе, которая через некоторое время подвергнет опасности их самих детенышей. Было бы предпочтительнее откладывать яйца в воду, где они уже есть... но они не могут.

Эволюционное решение: живорождение

Так как же некоторые млекопитающие могли пойти по этому эволюционному пути? Потому что (большинство) млекопитающих не откладывают амниотические яйца: вместо этого они развили живорождение . И это живорождение позволяло млекопитающим, таким как киты и дельфины, проводить всю свою жизнь в воде, никогда не выходя на сушу.

Очень интересным доказательством этого эволюционного объяснения является случай с ихтизаврами . Эта вымершая группа морских рептилий провела весь свой репродуктивный цикл в воде, никогда не возвращаясь на сушу. Как это возможно с амниотической яйцеклеткой? Ответ заключается в том, что ихтиозавры не откладывали яиц: как и млекопитающие, они были живородящими. Именно живорождение позволило им быть по-настоящему водными.

^{Художественное изображение ихтиозавра с его живородящим эмбрионом}

На этом ныне известном изображении (Motani et al., 2014) показана очень редкая — и трагичная, поскольку они погибли — окаменелость, таз матери Chaohusaurus с тремя эмбрионами, один из которых хорошо виден:

Таким образом, мы можем только предполагать, что в тот день, когда у какой-нибудь птицы разовьется живорождение (или радикальные изменения в структуре и физиологии амниотического яйца), мы сможем получить действительно морскую птицу.

Источник: Р. Мотани, Д. Цзян, А. Тинтори, О. Риппель и Г. Чен (2014). Земное происхождение живорождения у мезозойских морских рептилий, указанное по эмбриональным окаменелостям раннего триаса. PLoS ONE, 9(2), p.e88640.