Warum frieren Pinguine im ewigen Eis der Antarktis nicht? Eine Kinderfrage? Nicht, wenn man sich die Daten ansieht, die jüngst im Journal „GigaScience“ veröffentlicht wurden. Dort haben Forscher nämlich die Ergebnisse der bislang umfassendsten Genanalyse verschiedenster Vogelarten vorgestellt. Cai Li vom BGI im chinesischen Shenzhen hat sich mit seinem Team auf die Erbinformationen von Pinguinen konzentriert.
Die Wissenschaftler haben die Gene von Adelie- und Kaiserpinguinen angesehen. Die beiden Arten gehören zu zwei verschiedenen Gattungen, leben aber im gleichen Lebensraum – und damit unter gleichen Bedingungen.
Und die sind in der Antarktis sehr rau. Temperaturen, die nur selten über den Gefrierpunkt steigen, starke, eisige Winde und Zeiten, in denen die Sonne kaum über den Horizont steigt, machen das Leben zu einer Herausforderung
Adeliepinguine profitieren vom warmen Klima
Aus den Gendaten konnten die Forscher lesen, dass Pinguine vor etwa 60 Millionen Jahren in der Evolution entstanden sind. Vor etwa 150.000 Jahren kam es dann zu einem starken Anstieg der Adeliepinguin-Population. Damals hatte sich das Klima auf der Erde erwärmt, das Überleben an den Polen war somit etwas einfacher geworden. Vor 60.000 Jahren aber nahm die Zahl dieser Pinguine um bis zu 40 Prozent ab – offenbar, weil es zu einer Kaltzeit gekommen war.
Anders sieht es offenbar bei den Kaiserpinguinen aus. Sie sind heute die Pinguine, die am besten an das ewige Eis angepasst sind. Sie bauen keine Nester, wie etwa die Adeliepinguine, sondern brüten die Jungen aus Eiern aus, die sie gut geschützt auf ihren Füßen unter dem dichten Federkleid balancieren. Weder die Kaltzeiten noch die Warmzeiten der Erdgeschichte haben sich auf ihre Populationsgrößen ausgewirkt.
Gene für dichtes Gefieder
Aber warum vermehren sich Adeliepinguine bei wärmeren Temperaturen, während ihre großen Cousins diese Chance nicht zu nutzen wissen? Beide Arten haben, wie die Erbgutanalyse zeigen konnte, 13 Gene, die zur vermehrten Herstellung von Betakeratin führen. Aus diesen Eiweißmolekülen sind Federn zu 90 Prozent aufgebaut. Keine andere Vogelgruppe hat so viele Betakeratin-Gene. Es gibt wohl auch keine Pinguinart, die so viele dichte und kurze Federn hat wie sie.
Zudem haben Pinguine eine besonders dicke Haut, dank der sie auf dem Eis und im kalten Meer vor der Auskühlung geschützt sind. Ein Gen, welches bei Menschen zu einer Hautanomalie mit besonders dicker Haut an Händen und Füßen führt, fanden die Forscher auch bei den Pinguinen.
Die Wissenschaftler fanden auch Erbanlagen, in denen sich Adeliepinguine und Kaiserpinguine unterscheiden. Sie führen dazu, dass der Fettstoffwechsel bei beiden Vogelarten unterschiedlich abläuft. Sie könnten erklären, warum sich der Klimawandel auf Kaiserpinguine anders auswirkt als auf ihre kleineren Verwandten.
Forscher Cai Li erklärt, was diese unterschiedliche Klimaplastizität der Tierarten bedeutet: „Diese unterschiedlichen Muster in der Historie der Populationsgrößen deuten darauf hin, dass die verschiedenen Pinguinarten unterschiedlich auf die künftigen Klimaveränderungen reagieren werden. Da es Kaiserpinguinen offenbar in Warmzeiten nicht besser ging, könnte es sein, dass sie mit der Klimaerwärmung weniger gut zurechtkommen. Das könnte mehr Schutzbemühungen in der Antarktis erfordern.“
