Hvordan Stopper Kejserpingvin Dads Deres Æg Fra Frysning?

de er blevet stjernerne i mange en natur dokumentarfilm og tegneserie, elskede for deres fluffiness og upåklagelig vade. Men når det kommer til avl, kan man sige, at kejserpingviner har trukket det evolutionære korte halm. Som om livet ikke allerede var hårdt nok i det mest kølige antarktiske landskab, de bebor, er disse fugle også nødt til at opdrætte om vinteren, når de skal beskytte deres æg mod sne og brølende vinde, for at æggene ikke bliver til isterninger.

denne uges episode af BBC America ‘ s “Dynasties” følger en koloni af kejserpingviner (Aptenodytes forsteri), når de kæmper med dette uvurderlige klima for at holde deres skrøbelige æg i live.

kejseren er faktisk den eneste pingvinart, der følger den risikable strategi for avl udelukkende om vinteren, som de gør i store kolonier af flere tusinde fugle. Mens hunfuglene går ud på havet i flere måneder for at genopfylde sig selv med fisk, efter at hver enkelt har lagt et enormt æg, forbliver hannerne bagud, og hver inkuberer et æg, da temperaturerne bliver mere og mere frigide på den flade arkis, hvor de bor.

årsagen til deres vintertid avl kommer ned til nogle meget stramme planlægning begrænsninger. Når flere tusinde hatchlings ankommer til en pingvinkoloni, kræver de tonsvis af fisk, blæksprutte og krill som næring. Men det er kun tilgængeligt om foråret, når de store strækninger af frosset hav, der adskiller kejserpingviner fra havets kant, smelter og bryder fra hinanden.

og fordi inkubering af et æg tager omkring fire måneder, ” betyder det at starte det om vinteren, så kyllingen er derefter tidsbestemt til at klække, når maksimale ressourcer er tilgængelige tæt ved i havet,” sagde Philip Trathan, leder af bevaringsbiologi ved British Antarctic Survey. “Hvis de vandrede over 200 kilometer havis hver fodertur, ville de bare ikke have tid til at gøre det,” fortalte han .

sadlet med den enorme opgave at beskytte deres unge mod snestorme og temperaturer under nul, er kejserpingvinfar i det væsentlige blevet omdannet af evolution til gående varmtvandsflasker.

til at begynde med er fuglene næsten helt dækket af et tæt lag fjer, der er flere centimeter tykt, som isolerer deres egne kroppe og deres unger. Som mange pingvinarter er en kejser også udstyret med en klap af nøgen hud på maven, kaldet “stamposen”, der beskytter ægget. En fugl balancerer kunstigt et æg på fødderne, presser det op mod denne blotte hud og dækker derefter ægget med en fleecy fold af mavefjerdragt, der fuldstændigt isolerer afkom fra den frosne verden udenfor.

direkte kontakt med huden opvarmer ægget via blodkar, der ligger lige under overfladen, sagde Dominic McCafferty, en termisk økolog ved Universitetet i Skotland. Brødposen har også en biologisk bonus. “Selve huden er meget rig på temperaturfølende neuroner, der opfanger temperaturen på,” fortalte McCafferty . Det stemmer kejserfar til deres kyllingers trivsel og advarer dem, når æg har brug for lidt ekstra dækning for at holde dem hyggelige.

men alt dette er afhængig af, at faderen penguin er i stand til at opretholde sin egen isolering til gavn for sig selv og hans unge. “En af de mange tilpasninger, som kejserpingvinerne især har, er denne evne til ikke at miste varme til det omgivende miljø,” sagde Michelle LaRue, lektor i Antarktis ved Institut for geografi ved University of Canterbury, der specialiserer sig i befolkningsdynamikken hos antarktiske arter. En del af det er at sikre, at de har så lidt kontakt med isen som muligt.

for at opnå det løfter fuglene deres fødder fra isen, læner sig tilbage i deres hæle og holder sig selv med deres halespidser. “De har denne slags som to fods hale stativ, så de eneste ting, der rører isen, er deres hæle og deres hale — hvilket jeg synes er utroligt,” fortalte LaRue . “De ser ud som om de er i en gyngestol!”De indtager denne holdning i flere måneder for at beskytte deres kyllinger. “De er utroligt modstandsdygtige. Jeg er i ærefrygt for den måde, de lever på,” tilføjede LaRue.

termiske billedstudier viser, at fuglenes kroppe kun mister små mængder varme, hovedsageligt gennem næb, øjne og fødder. Deres fjer er dybest set en utrolig sofistikeret dunjakke, som “holder midten varm, men tillader meget lidt varme at overføre gennem fjerene ud til overfladen,” sagde McCafferty, der studerer temperaturregulering hos disse fugle. Faktisk har han vist i sin forskning, at overfladen af fuglens fjer faktisk er cool — hvilket tyder på, at de næsten ikke leder nogen varme til omverdenen; det er alt fanget indeni.

“dette fortæller os, at deres isolering fungerer meget, meget godt,” sagde McCafferty.

for ekstra varmeforsikring i de lange måneder på isen bruger farfuglene en sidste taktik: gruppeklemmer. Kejserpingviner er berømte for at skabe enorme huddles, hvor hundredvis af fugle syltetøj sammen i en konstant cirkulerende masse for at sikre kollektiv varme. Den underliggende dynamik i disse store grupper er så kompleks, at mange biologer stadig forsøger at forstå, hvordan samlingerne fungerer, sagde McCafferty.

men forskere ved, hvorfor fuglene gør det. “Deres rene kropsvarme er i stand til at hæve luftens temperatur i huddle,” sagde McCafferty og tilføjede, at en gruppe franske forskere har registreret lufttemperaturer på mere end 95 grader Fahrenheit (35 grader Celsius) over huddle.

under forhold under nul kan den imponerende varme fra huddle hjælpe kejserfarene med at bremse deres stofskifte og reducere energiforbruget, så de kan fortsætte med at opvarme deres dyrebare afkom, forklarede McCafferty.

mens det fælles motiv i naturdokumentarer af pingviner, der kramede sig mod hylende vinde, kan være designet til at trække i vores hjertestrenge, sagde McCafferty, at vi ikke behøver medlidenhed med disse fugle eller deres små kyllinger. For mennesker ville alt under 68 F (20 C) føles lidt køligt, men “denne komfortområde for kejserpingviner strækker sig sandsynligvis ned til noget som minus 10 grader Celsius ,” sagde han.

“de er meget godt tilpasset disse miljøer, og de er meget succesrige med det, de gør,” sagde han. Disse dedikerede pingvinfar, der formår at opdrage deres unge på sandsynligvis det hårdeste sted på jorden, er bestemt et bevis på det.

fortalt af Sir David Attenborough, BBC America ‘ s “Dynasties” giver seerne et tæt og personligt kig på familielivet for fem af de mest berømte og truede dyr på planeten. Den fjerde episode,” kejser, ” har premiere lørdag (Feb. 16) på BBC America på 9 PM EST / 8 pm CST. Seerne kan se den første episode, “løve,” gratis online.

• Hvordan fryser en Person ihjel?
• Hvordan kan kogende vand blive til sne?
• Hvorfor Er Der Så Mange Duer?

oprindeligt udgivet på .