Eine neue genetische Analyse erklärt, wie Pinguine ihre Flugfähigkeit verloren, nach Süden zogen und ausgezeichnete Schwimmer wurden

In der Nähe der Nordspitze der antarktischen Halbinsel stürzt sich eine Gruppe Adeliepinguine von einem Eisberg in die kalten Gewässer des Ozeans.

  • Laut einer neuen Studie waren globale Temperaturänderungen ein wichtiger Motor für die Evolution der Pinguine.
  • Die Forscher kartierten die Evolution der Pinguine und identifizierten Merkmale, die ihnen beim Überleben halfen.
  • Moderne Pinguine haben genetische Anpassungen, die es ihnen ermöglichen, sowohl an Land als auch im Wasser zu gedeihen.

Vor etwa 60 Millionen Jahren entwickelten sich Pinguine von ihren fliegenden Vorfahren zu den wasserliebenden Schwimmern und Tauchern, die wir heute kennen. Eine neue genetische Analyse zeigt, wie sie diese Unterwasserfähigkeiten entwickelt haben, und bietet den bisher umfassendsten Überblick über die Evolutionsgeschichte des im Smoking gekleideten Vogels.

In einer neuen Studie, die diese Woche in der Zeitschrift veröffentlicht wurdeNaturkommunikation, analysierte ein Team internationaler Forscher 27 Genome – oder den vollständigen Satz genetischer Informationen – aller lebenden und kürzlich ausgestorbenen Pinguinarten. Unter Verwendung dieser genetischen Daten und des bestehenden Pinguin-Fossilienbestands verglichen die Forscher die Pinguingenome mit den Genomen anderer Vögel, wie Pelikane und Albatrosse.

Sie fanden heraus, dass sich Pinguine als Reaktion auf uralte Klimaveränderungen entwickelt haben, wodurch sich ihre Körper auf einzigartige Weise auf einige der härtesten Bedingungen auf der Erde spezialisiert haben.

„Dieses Papier stellt einen grundlegenden Wandel in unserem Verständnis dar, welche Gene diese unterschiedlichen Anpassungen untermauern“, sagte Richard Phillips, ein Seevogelökologe bei British Antarctic Survey und Mitautor der Studie, in a Pressemitteilung.

Temperaturänderungen trieben die Evolution der Pinguine voran

Uralte Pinguine stammten vor etwa 60 Millionen Jahren aus Zealandia, einer untergetauchten Landmasse vor der Küste Australiens. Wissenschaftler glauben, dass sie von dort aus nach Südamerika und in die Antarktis ausgewandert sind. Vor etwa 30 bis 40 Millionen Jahren fuhren spätere Gruppen wahrscheinlich per Anhalter auf einer starken Meeresströmung, die rund um den Globus fließt und als antarktischer Zirkumpolarstrom bezeichnet wird.

Pinguine verloren ihre Flugfähigkeit vor der Bildung der polaren Eisschilde, da es für Vögel, die zu erfahrenen Schwimmern wurden, zu anstrengend war, vom Boden abzuheben.

„Obwohl die meisten Menschen, wenn sie an Pinguine denken, sie sich zwischen Eisschollen vorstellen und von Seeleoparden gejagt werden, haben sich Pinguine zu Wasserlebewesen entwickelt“, sagte Phillips.

Viele Pinguine im Schnee auf den Falklandinseln am 20. Juni 2022.
Pinguine im Schnee auf den Falklandinseln, am 20. Juni 2022.

Die Forscher fanden heraus, dass globale Temperaturänderungen ein wichtiger Motor für die Evolution der Pinguine waren und zur Diversifizierung neuer Arten beigetragen haben. Beispielsweise fällt die Ausdehnung der Gletscher der Antarktis während des mittleren bis späten Miozäns, einer Periode vor etwa 5,3 bis 16 Millionen Jahren, die durch eine signifikante globale Abkühlung gekennzeichnet war, mit der Entstehung moderner Kronenpinguine vor etwa 14 Millionen Jahren zusammen.

Eine Reihe von genetischen Anpassungen, darunter Körpergröße, Unterwassersicht, Wärmeregulierung und Tauchfähigkeit, ermöglichte es diesen Vögeln laut Forschern, sowohl an Land als auch im Wasser zu gedeihen.

Beispielsweise verkürzten einige Gene die Unterarmknochen, während andere die Federn von Pinguinen reduzierten, was dazu führte, dass sie Flossen entwickelten. Andere Gene halfen den Pinguinen, weißes Fett zu speichern, das als Isolator und Energiequelle fungiert und den Vögeln hilft, sich in bitterkalten Umgebungen warm zu halten.

Pinguine in einer sich erwärmenden Welt

Tierpfleger im Londoner Zoo halten die Humboldt-Pinguine während der Hitzewelle am 18. Juli 2022 mit gefrorenen Fischlutscher-Leckereien kühl.
Tierpfleger im Londoner Zoo halten die Humboldt-Pinguine während einer Hitzewelle am 18. Juli 2022 mit gefrorenen Fischleckereien kühl.

Die Art und Weise, wie alte Pinguine in der Vergangenheit immense Klimaschwankungen erlebten, könnte Aufschluss darüber geben, wie sie mit einer sich erwärmenden Welt zurechtkommen. Untersuchungen deuten darauf hin, dass moderne Pinguine nicht gut zurechtkommen. Teilweise aufgrund steigender Temperaturen durch den Klimawandel wird die Hälfte aller lebenden Pinguinarten als entweder gefährdet oder gefährdet eingestuft Rote Liste bedrohter Arten der IUCN.

Eines der Ergebnisse der neuen Studie ist, dass sich die Evolutionsrate der Pinguine bei wärmeren Temperaturen verlangsamt. Die flugunfähigen Vögel sind möglicherweise nicht in der Lage, mit dem modernen Klimawandel fertig zu werden, sagen Forscher, der schneller abläuft als die vergangenen Temperaturänderungen, die alte Pinguine überlebt haben.

„Über 60 Millionen Jahre haben sich diese ikonischen Vögel zu hochspezialisierten Meeresräubern entwickelt und sind jetzt gut an einige der extremsten Umgebungen der Erde angepasst.“ schreiben die Studienautoren in dem neuen Papier. „Doch wie ihre Evolutionsgeschichte zeigt, stehen sie jetzt als Wächter da, die die Verwundbarkeit der kälteangepassten Fauna in einer sich schnell erwärmenden Welt hervorheben.“

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