Van het tijdschrift Nature
Zoals veel vogels, moeten pinguïns een lange weg afleggen tussen hun voedsel- en broedgebieden. Maar in plaats van te vliegen, zwemmen ze. Het is een moeilijke reis die biologen het hoofd heeft gekrabd over waarom de vogels hun vermogen om te vliegen niet behielden toen hun duikvaardigheid evolueerde. Een nieuwe studie stelt dat vogels niet zowel meesterlijke duikers als vliegers kunnen zijn, omdat het vliegvermogen moet verzwakken naarmate de dieren zich aanpassen aan het duiken.
In plaats van naar pinguïns te kijken, onderzocht een team onder leiding van bioloog Kyle Elliott van de Universiteit van Manitoba in Winnipeg, Canada, soorten duikende zeevogels die nog enig vermogen hebben om te vliegen. Dit waren de pelagische aalscholver (Phalacrocorax pelagicus), een soort die zich onder water voortbeweegt met gespreide poten, en de dikbekmuur (Uria lomvia), die onder water met zijn vleugels klapt om te zwemmen.
De onderzoekers merkten de murren met recorders die het tijdstip van duiken en de diepte en temperatuur maten, en de aalscholvers met dataloggers die diepte, temperatuur en versnellingsveranderingen tijdens het duiken maten. Ze injecteerden ook met isotopen gemerkt water in de vogels. Toen de onderzoekers de vogels later testten, konden ze met behulp van de tags berekenen hoeveel kooldioxide en waterdamp de vogels hadden uitgestoten sinds het water was ingebracht, en zo de energie berekenen die ze hadden verbruikt tijdens het duiken en vliegen.
Het team vergeleek hun resultaten vervolgens met die van vogels als ganzen en pinguïns, die al eerder waren verzameld. Zij ontdekten dat zowel aalscholvers als murren zeer grote hoeveelheden energie moeten verbruiken om te vliegen – de hoogste die bekend zijn onder alle vliegende vogels.
Wanneer het op duiken aankwam, waren de energiekosten voor de met de voet voortbewogen aalscholvers veel hoger dan verwacht voor een pinguïn van dezelfde grootte. Bij de murren met vleugelaandrijving waren de duikkosten lager dan bij de aalscholvers, maar toch nog 30% hoger dan bij pinguïns van dezelfde grootte. De resultaten verschijnen in de Proceedings of the National Academy of Sciences1.
De bevindingen laten een momentopname zien waaruit blijkt dat murren op een evolutionaire messenrand zitten. Elliott en zijn collega’s speculeren dat de vleugels van murren nog steeds gebouwd zijn om te vliegen, maar dat ze onder water luchtweerstand veroorzaken. Bovendien koelen hun kleine lichamen, die net licht genoeg zijn om op te stijgen, sneller af dan de volumineuzere lichamen van pinguïns.
“In principe moeten ze hun vleugels verkleinen of groter worden om beter te kunnen duiken, en beide zouden vliegen onmogelijk maken,” zegt Robert Ricklefs, een ornitholoog aan de Universiteit van Missouri-St. Louis en co-auteur van het artikel.
Verwarmde kwestie
Toch blijven er vragen over hoeveel de energiekosten van de vogels te maken hebben met inefficiënt vliegen en zwemmen, en hoeveel ze te maken hebben met warm blijven.
“Het probleem hier is dat de murren en aalscholvers op heel verschillende manieren warmte verliezen,” zegt ornitholoog Rory Wilson van de Swansea University, UK. “Murren hebben veel lucht in hun veren en komen droog uit hun duikvlucht, terwijl de veren van aalscholvers doorweekt raken,” zegt hij. Wilson voegt eraan toe dat aalscholvers eigenlijk redelijk efficiënte vliegers kunnen zijn, maar dat ze in deze studie inefficiënt lijken omdat ze veel energie verbruiken om de koude wind te trotseren die hun natte lichamen teistert.
Anderen zijn het eens met het team van Elliott. “Het is geweldig om zo duidelijk te zien dat vliegen wordt opgeofferd voor een beter duikvermogen,” zegt James Lovvorn, een ornitholoog aan de Southern Illinois University in Carbondale. “Wat we nu echt nodig hebben is een experiment dat specifiek rekening houdt met de kosten van warm blijven.”
Dit artikel is overgenomen met toestemming van het tijdschrift Nature. Het artikel werd voor het eerst gepubliceerd op 20 mei 2013.