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Kaiserpinguine sind nicht nur die grösste Pinguinart, sondern auch die am besten an ein Leben im Meer und auf dem antarktischen Kontinent angepassten Pinguine. Sie sind die Rekordhalter im Tieftauchen mit einer registrierten Rekordtiefe von 564 Meter, beziehungsweise der längsten Tauchzeit von 21.8 Minuten (Wiencke et al., 2007). Ausserdem sind sie die einzigen Vögel, die im Südwinter auf dem Eis am Kontinentalrand, der aufgrund des gewachsenen Schelfeises bis zu 100 Kilometer von der Eiskante und dem Meer entfernt sein kann, brüten. Damit sie diese extremen Lebensbedingungen aushalten können, waren jedoch im Laufe der Evolution einige Anpassungen nötig.

Kälteanpassung
Der wichtigste Isolator von Kaiserpinguinen ist ihr Gefieder, welches aus gröberen Federn im oberen Bereich und aus kleinen Daunen unterhalb besteht und fester und dichter ist (15 Federn /cm2), als das ihrer Verwandten, der Königspinguine (11 Federn/cm2). Die Daunen schliessen Luft direkt über der Haut ein, die isolierend wirkt und nur langsam beim Tauchen entweicht. Ein öliges Sekret aus der Bürzeldrüse, welches an Land immer wieder über die Federn gestrichen wird, dichtet die Daunen weiter ab und schützt vor übermässigen Verlust im Wasser. Weiter haben Kaiserpinguine die dickste Speckschicht aller Pinguine. Sie misst durchschnittlich 3 Zentimeter vor Beginn der Brutsaison.

Ein weiterer Kälteschutz der Tiere ergibt sich durch ihre Grösse und ihr Gewicht. Ein grosser Körper kann mehr Wärme produzieren und sie besser halten als ein kleiner, da sein Verhältnis Oberfläche – Gewicht (Volumen) klein ist (Bergmann’sche Regel). Ausserdem sind ihre Flügel, ihr Schnabel und ihr Kopf verhältnismässig klein (verglichen mit anderen Pinguinen) um so den Wärmeverlust über die Extremitäten zu minimieren. Der Unterschied beträgt bis zu 25 Prozent (Flügel und Schnabel) im Vergleich zu anderen Pinguinen.

Wie bei allen Pinguinen, ist auch bei Kaiserpinguinen ein Wärmeaustauschsystem vorhanden, welches das nach innen strömende, kalte Blut durch das nach aussen strömende, warme Blut aufheizt, so dass es beim Herzen wieder Körpertemperatur besitzt. Dieses System ist bei Kaiserpinguinen zweimal so leistungsfähig wie bei Königspinguinen und erlaubt den Tieren, dass sie erst ab einer Aussentemperatur von -10°C beginnen, Energie für die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur aufzuwenden. Bei ihren Verwandten beginnt dies bereits ab -5°C.

Tauchanpassung
Kaiserpinguine tauchen am tiefsten und am längsten von allen Pinguinarten. Um mit den hohen Drucken in der Tiefe zugange zu kommen, sind die Knochen dichter und nicht mehr so stark mit Luft gefüllt wie bei anderen Vögel. Ausserdem lassen sie ihre Lunge kollabieren, damit der Hohlraum beim Aufstieg nicht ausgedehnt werden kann. Vor dem Tauchen speichern sie Sauerstoff in ihren Muskeln (mit Myoglobin) und im Blut (mit Hämoglobin). Bei Kaiserpinguinen haben diese eine höhere Affinität und können daher auch bei geringen Konzentrationen immer noch Sauerstoff binden, wenn andere Tiere bereits besinnungslos würden. Ausserdem reduzieren sie ihren Herzschlag auf 15-20 Schläge pro Minute und die Blutzufuhr zu allen nicht-lebenswichtigen Organen wird gestoppt. Nur gerade Gehirn, Herz, Muskeln und Leber werden weiterhin mit Sauerstoff versorgt, um Bewegung, Orientierung und minimaler Stoffwechsel zu gewährleisten.

Die Augen von Kaiserpinguinen sind, im Gegensatz zu den meisten anderen Pinguinarten, grösser und erlauben auch das Sehen in grösseren Tiefen (< 200 Meter). Ab 200 Meter Tiefe ist nur noch wenig Licht vorhanden. Die Augen von Kaiserpinguinen sind jedoch sehr blau- und grünempfindlich, was ein Vorteil für die Jagd in grösseren Tiefen ist. Ab 400 Meter herrscht aber absolute Finsternis und es ist bisher nicht gesichert geklärt, wie die Tiere in dieser Tiefe jagen. Wahrscheinlich ist, dass sie die Eigenleuchtkraft (Bioluminiszenz) von Kalmaren und anderen Tieren nutzen, um ihre Beute aufzuspüren. Kaiserpinguine sind Sichtjäger und darauf angewiesen, ihre Beute zu sehen. Deswegen jagen sie meist auch während der Mittagszeit, da dann die Lichtverhältnisse am besten sind.

2012 by Michael Wenger