Pinguine wärmen sich durch dynamische Gruppenbewegung

Mit stetigen Positionswechseln verteilen die Vögel ihre Körperwärme gleichmäßig

Kaiserpinguine
Kaiserpinguine

Nürnberg - Bei eisiger Kälte bewegen sich Pinguingruppen in koordinierten Wellen, damit in der dicht gedrängten Gruppe auch die Tiere am Rand regelmäßig in die Mitte gelangen. So können die großen Vögel auch extreme Minustemperaturen und heftige Winterstürme überstehen, berichtet ein internationales Forscherteam nach einem Winter in einer Antarktis-Station. Wichtig ist, dass alle Pinguine ständig minimal ihren Platz ändern. Damit wird die ganze Gruppe ständig durchmischt. Die genau aufeinander abgestimmten, periodischen Bewegungen erinnern an das Kneten von Teig, schreiben die Forscher im Fachblatt Zeitschrift "PLoS ONE". Die Wärme in der Mitte der Gruppe, die bis zu plus 37 Grad Celsius erreichen kann, wird so gerecht an alle verteilt.

"Wir wissen nicht, wo der Startpunkt dieser Wellen liegt", sagte Daniel P. Zitterbart von der Universität Erlangen-Nürnberg. Manchmal drängten einzelne Tiere von außen hinein, manchmal beginne die Bewegung wie aus dem Nichts heraus von irgendwo innerhalb der Gruppe. Der Physiker hatte im langen Winter an der Deutschen Antarktis-Station das Verhalten von in der Nähe lebenden Kaiserpinguinen (Aptenodytes forsteri) per Digitalkamera im Sekundentakt festgehalten. Diese Tausende von Bildern analysierte er mit Hilfe einer selbst entwickelten Software: Weil jeder Pinguin am Kopf einen einzigartigen hellen Seitenfleck besitzt, konnte ein Bildverarbeitungs-Algorithmus aus den Foto-Sequenzen die genaue Position und Bewegungsbahn aller einzelnen Pinguine der Kolonie herausarbeiten. Dabei zeigte sich die periodische Wellenbewegung, mit der die Tiere ihre scheinbare Bewegungsunfähigkeit aufheben.

Mit diesem Verhalten überstehen die Tiere tiefe Temperaturen von minus 50 Grad Celsius und Sturmgeschwindigkeiten von 180 Kilometern pro Stunde. Während sich ihre Kolonien an wärmeren Wintertagen locker über die Eisfläche verteilen, finden sie sich bei besonderer Kälte zu so genannten "Huddles" zusammen, zu dicht zusammengedrängten Gruppen. Dabei stehen sie so eng, dass für das einzelne Tier keine Bewegungsfreiheit mehr bleibt. Indem einzelne Tiere ihre Position leicht verändern, veranlassen sie ihre Nachbarn ebenfalls dazu und starten so die Welle, die die gesamte Kolonie nach und nach durchmischt. Das entspricht den Partikeln in einem Kolloid, erklären die Forscher. Auch dort sorgt die Zufuhr von Energie - hier Bewegungsenergie - für eine Verschiebung der Teilchen gegeneinander. Die Pinguine haben dabei offenbar die ideale Packungsdichte gefunden: Stünden sie weniger eng, ginge Wärme verloren - stünden sie noch dichter, wären sie tatsächlich bewegungsunfähig.