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Sonntag, 03. Oktober 2010

Pinguin-Evolution: Schwimmen ohne Frack


Brillen-Pinguin (Spheniscus demersus), Foto: Jürg Sommerhalder

Pinguine besaßen nicht immer ihr typisches, Frack-ähnlich schwarz-weisses Gefieder. Ein internationales Forscherteam hat ein gut erhaltenes, 36 Millionen Jahre altes Pinguin-Fossil aus Peru vorgestellt. Dabei handelt es sich um die ausgestorbene Art Inkayacu paracasensis. Neben den Knochen ebenfalls gut erhaltenen Federn erlaubten erste detaillierte Untersuchungen zum Bau und der Feinstruktur der Federn dieses etwa 1,50m großen Vorfahren heutiger Pinguine.

Die Farbe des Gefieders von Vögeln wird von Pigmentzellen, sogenannten Melanosomen, gebildet. In diesen werden rötlich-braune bis schwarze Pigmente (Melanin) produziert. Die Melanosomen sind bei den heute lebenden Pinguinen deutlich breiter als bei allen anderen Vögeln, inklusive ihrem fossilen Vorfahr. Inkayacu war daher vermutlich eher grau oder rötlich-braun.

Die breiten Melanosomen heutiger Pinguine verursachen allerdings nicht nur die schwarz-braune Gefiederfarbe, sondern geben den Federn auch deutlich mehr Stabilität und Festigkeit. Dies spielt vor allem eine große Rolle bei den Kräften, die beim Schwimmen unter Wasser auftreten.

Die gesamte Federform von Inkayacu kam derjenigen moderner Pinguine bereits sehr nahe. Die Autoren schliessen daraus, dass in der Evolution der Pinguine der gesamte Federbau sich zuerst veränderte, vielleicht in Anpassung des Gefieders an das „Fliegen“ unter Wasser. Die charakteristische Tracht mit dem schwarz-braunen Rücken folgte erst später in der Pinguin-Evolution. Die Forscher vermuten, dass der Farbwechsel von rötlich-braun oder grau zu schwarz ökologische Ursachen hatte. Wärmeregulation mag dabei eine Rolle gespielt haben, aber auch die erst später auftretenden räuberischen Säugetiere, zu deren Beutespektrum Pinguine zählen (z.B. Orcas oder Seeleoparden), könnten von Einfluss gewesen sein. Allerdings erklären die genannten Faktoren zwar die Ursachen für die Umfärbung in der Pinguin-Evolution, nicht aber die besondere, breite Struktur der Melanosomen heutiger Pinguine. Diese entwickelte sich innerhalb der vergangenene 36 Millionen Jahre vermutlich wie bereits erwähnt eher aus Stabilitätsgründen. Das würde bedeuten, dass die schwarze Färbung ein Nebeneffekt der Federstabilisierung sein könnte, als das Ergebnis einer direkt auf die Farbe wirkenden natürlichen Selektion.

Nach diesen neuen Befunden müssen möglicherweise auch die Rekonstruktionen der mit rund 60 Millionen Jahren ältesten bisher gefundenen Pinguin-Vorfahren (†Waimanu) aus Neuseeland neu überdacht und in der Gefiederfärbung angepasst werden.(fwi)

 

Quelle: Sciencemag

Weiterlesen:
http://fossilpenguins.wordpress.com/
http://www.otago.ac.nz/geology/research/paleontology/waimanu.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Penguin
http://de.wikipedia.org/wiki/Pinguine