Kongepingvins avlskolonier er struktureret som væsker

Kolonier af avlskongpingviner opfører sig meget som partikler i væsker gør, ifølge en ny undersøgelse foretaget af Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) og internationale kolleger. Denne "flydende" organisation og struktur gør det muligt for avlskolonier at beskytte sig mod rovdyr og samtidig holde medlemmerne sammen.

Kongepingviner trues af klimaændringer med opvarmningstemperaturer, der forskyder deres vigtigste fødekilder længere mod syd. De nye oplysninger om, hvordan pingvinkolonier danner og strukturerer sig - og hvordan kolonier kan afhænge af de fysiske træk ved nye yngleområder - er afgørende for at forudsige artens modstandsdygtighed.

"Kongpingvinkolonier er også af særlig interesse, fordi kun de og kejserpingviner ikke bygger reder, og ingen har tidligere undersøgt, hvilken effekt dette har på deres kolonier, "siger Richard Gerum, en ph.d. studerende ved universitetet i Erlangen-Nuernberg og hovedforfatter af papiret, der blev offentliggjort 4. april, 2018, i Journal of Physics D .

I stedet for at bygge rede, kongepingvinpar lægger et enkelt æg pr. yngletid, som forældrene skiftes til at ruge og beskytte ved at bære ægget på fødderne. Ynglepar og individer danner meget store og tætte kolonier.

For at undersøge pingvinernes kolonistruktur, forskergruppen brugte luftfotografier taget fra en helikopter til at registrere positioner for tusinder af individuelle dyr og ynglepar over flere år ved to kolonier på øerne Crozet og Kerguelen. Billederne blev derefter analyseret ved hjælp af radial fordelingsfunktion, et matematisk forhold, der hjælper med at beskrive, hvordan atomerne pakker rundt om hinanden i faste stoffer, væsker, eller gasser.

Teamet kørte computersimuleringer af pingvinsavlskoloniernes bevægelser og fandt ud af, at de ligner bevægelser af molekyler i en 2D -væske, som de tiltrækker og frastøder hinanden i et begrænset plant rum.

"Denne flydende tilstand er et kompromis mellem densitet - eller hvor kompakt kolonien er - og fleksibilitet, som gør det muligt for kolonien at tilpasse sig både interne og eksterne ændringer, "forklarer seniorforfatter Daniel Zitterbart, en fysiker ved WHOI og adjungeret videnskabsmand ved universitetet i Erlangen-Nuernberg. "For eksempel, hvis et par mister eller opgiver sit æg, den efterlader en ledig plads i kolonien, men vi ser aldrig ledige pletter i vores luftbilleder. Formentlig fyldes de af pingviner, der havde besat et mindre foretrukket ynglested. "

Kongepingviner har en meget lang avlscyklus på mere end 14 måneder, hvilket fører til en konstant blanding af tidlige og sene opdrættere. Zitterbart siger, at det næste trin i forskningen er at udvikle metoder til ekstern vurdering af avlskoloniernes tilstand. De fleste kolonier er fjerntliggende og besøges sjældent, og der er kun få luftbilleder.

"Denne publikation er en første omfattende kvantitativ vurdering af strukturen og dynamikken inden for kongpingvinkolonier og et første skridt i udviklingen af ​​højereordens kolonibeskrivere, som i sidste ende kan hjælpe med ekstern vurdering af artens sårbarhed, "Siger Zitterbart.

Forskerteamet omfattede også kolleger fra CNRS/University of Strasbourg (IPHC/Frankrig), CNRS/University of Montpellier (CEFE/Frankrig) og Center Scientifique de Monaco. Arbejdet blev finansieret af Institute Polaire Français Paul-Emile Victor (IPEV 137 og 354) og af Deutsche Forschungsgemeinschaft.