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Warum Pinguine auswandern

Migration des Kaiserpinguins garantiert die genetische Durchmischung der Population

An der antarktischen Küste lebt keine einzige Pinguinkolonie in Isolation. Kaiserpinguine bewegen sich rund um den vereisten Kontinent und pflanzen sich miteinander fort. Dadurch bilden sie eine einzige, rund um den Pol zusammenhängende Population. Obwohl der Grossteil der Individuen zur Partnerwahl zum Brüten und für die Aufzucht der Jungen an die eigene Geburtsstätte zurückkehrt, migriert ein gewisser Anteil und siedelt sich bei anderen Kolonien an. Wie ein internationales ForscherInnenteam entdeckt hat, wird so die volle genetische Durchmischung garantiert. Die Ergebnisse wurden kürzlich im prestigeträchtigen Journal Nature Communications publiziert.

"Wenn eine Pinguinkolonie plötzlich durch ein Naturereignis ausgelöscht wird, wie es zum Beispiel beim Kalben des Mertz-Gletschers passierte, müssen alle betroffenen Pinguine plötzlich gleichzeitig einen neuen Brutplatz finden", erklärt Céline Le Bohec (Centre National de la Recherche Scientifique der Universität Strassburg). In einer internationalen Forschungszusammenarbeit zwischen Frankreich, Österreich, Italien, Deutschland, Grossbritannien, Norwegen, Monaco und den USA analysierten die WissenschafterInnen grosse Genom-Datensätze von Kaiserpinguinen, um daraus die genetische Struktur der Art abzuleiten und um die Migration zwischen sechs Kolonien von Kaiserpinguinen besser zu verstehen. Entlang der antarktischen Küste leben manche dieser Kolonien bis zu 8'000 Kilometer voneinander entfernt.

Wenn junge Pinguine die Kolonie in der sie geboren sind zum ersten Mal verlassen, verbringen sie zwei bis drei Jahre unterwegs, bevor sie nach einem Partner zur Paarung suchen. Durch direkte Beobachtung einer bestimmten Kolonie fanden die ForscherInnen heraus, dass 15 bis 20 Prozent der Jungtiere nicht mehr in ihre Geburtskolonie zurückkehren. "Manche überleben nicht, aber wir wissen, dass ca. fünf Prozent der Jungtiere eine neue Kolonie finden und dort bleiben", so Emiliano Trucchi vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien. In manchen Fällen konnten die ForscherInnen einen Rückgang der Anzahl der Tiere in einer Kolonie beobachten. Bislang dachte man, dass dies an ungünstigen Umweltbedingungen sowie einer hohen Todesrate liegt. Nun hat sich herausgestellt, dass es auch möglich ist, dass sich viele der Tiere einfach eine neue Kolonie gesucht haben.

Da Kaiserpinguine an der Spitze der antarktischen Nahrungskette stehen, reagieren sie besonders sensibel auf Klimaveränderungen und gelten dadurch auch als wichtiger Indikator des sensiblen antarktischen Ökosystems. Bisherige Modelle gingen davon aus, dass die Tiere nicht zwischen den Kolonien migrieren können. Es sind daher neue Modelle notwendig, um akkurate Vorhersagen über das zukünftige Schicksal dieser Art machen zu können. Die aktuelle Studie zeigt, dass jede einzelne Kolonie auf ein viel grösseres genetisches Reservoir zurückgreifen kann als bisher gedacht und die Pinguine sich daher auch besser an Umweltveränderungen anpassen können.

"Genetische Vielfalt ist das Rohmaterial für die Evolution, je vielfältiger, umso besser", so Emiliano Trucchi. In der Tat besteht die gesamte Art dieser Pinguine aus einer einzigen zusammenhängenden Population, weshalb diese Durchmischung von grossem Vorteil ist. Da Kaiserpinguine den antarktischen Kontinent nicht aus eigener Kraft verlassen können, hat die globale Erwärmung insbesondere für sie drastische Konsequenzen. Wenn der Klimawandel weiterhin mit dem momentanen Tempo fortschreitet, könnte den Pinguinen nicht genügend Zeit bleiben sich anzupassen.

Publikation in "Nature Communications"

Robin Cristofari, Giorgio Bertorelle, André Ancel, Andrea Benazzo, Yvon Le Maho, Paul J. Ponganis, Nils Chr Stenseth, Phil N. Trathan, Jason D. Whittington, Enrico Zanetti, Daniel P. Zitterbart, Céline Le Bohec & Emiliano Trucchi (2016) Full circumpolar migration ensures evolutionary unity in the Emperor penguin. Nature Communications, 7, 11842. Published online: 14 June 2016
doi:10.1038/ncomms11842

Quelle: Text Universität Wien, Department für Botanik und Biodiversitätsforschung, 21. Juni 2016
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1992 wurden in der Antarktis 135'000-175'000 brütender Pinguinpaare gezählt.Die neuen Zahlen aus dem Jahr 2009 zeigen, dass auf dem Kontinent 238'000 Pinguinpaare brüten. 2009 wurden 43 Bilder aus dem Weltraum ausgewertet. Bei der Schätzung wurde davon ausgegangen, dass 80% der Pinguinpaare jedes Jahr brüten.

Der Kaiserpinguin ist die einzige Pinguinart, welche während dem Antarktischen Winter bei Temperaturen unter -50°C und Windgeschwindigkeiten von über 200 km/h brüten.

Die Kaiserpinguine bilden auf dem Meereis grosse Kolonien, in welchen die weiblichen Pinguine ein einziges Ei pro Saison legen, welches sie den männlichen Pinguinen in ihre Brutfalten übergeben.

Das Pinguinmännchen brütet dann das Ei aus. Das mit Federn und Haut bedeckte Ei wird rund 70°C wärmer gehalten als die Umgebungstemperatur.

Die Kaiserpinguine haben eine doppelte Schicht Federn und grosse Fettreserven, um die tiefen Temperaturen zu überstehen.

Das Pinguinweibchen begibt sich auf die Futtersuche, während das Männchen das Ei warm hält. Die Weibchen legen auf ihrer Futtersuche eine Wegstrecke von rund 100 km bis zum Eisrand zurück.

Auf ihrem langen Marsch fastet das Pinguinweibchen und verliert dadurch rund 45% ihres Körpergewichts. Nach einem rund 4 Wochen dauernden Marsch kehrt das Weibchen zum Brutplatz zurück und würgt das gefangene Futter für das Jungtier heraus.

Quelle: British Antarctic Survey & National Science Foundation, April 2012 (Text: RAOnline)
Karte der Kaiserpinguin-Kolonien in der Antarktis Grössere Grafik
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