Pinguine sind vor mehr als 60 Millionen Jahren entstanden. Schon lange, bevor sich die polaren Eisschilde bildeten, hatten sie ihre Fähigkeit zu fliegen verloren und nutzten ihre Flügel stattdessen als Antrieb beim Tauchen. Mit zahlreichen einzigartigen Spezialisierungen sind die verschiedenen Arten fähig, in einigen der extremsten Umwelten der Erde zu überleben. Doch wie haben sich die Pinguine entwickelt? Diese Frage wurde bislang nur unvollständig beantwortet.
Anpassung ans Extreme
Ein Team um Theresa Cole von der Universität Kopenhagen in Dänemark hat nun erstmals Genomdaten von allen 27 lebenden und kürzlich ausgestorbenen Pinguinarten sowie von 47 als Fossilien erhaltenen Arten einbezogen. Diese Daten setzten sie in Beziehung zu vergangenen erdgeschichtlichen Ereignissen. „Unsere Ergebnisse tragen dazu bei, unser Verständnis dafür zu verbessern, wie Pinguine in die Meeresumwelt gelangt sind und einige der extremsten Umgebungen der Erde erfolgreich besiedelt haben“, so die Forscher.
Anhand von biogeographischen Rekonstruktionen bestätigten Cole und ihr Team die bereits früher aufgestellte Hypothese, dass die Pinguine ursprünglich in Neuseeland entstanden sind. Von dort aus, so die Forscher, breiteten sie sich in die Antarktis und nach Südamerika aus. Eine wichtige Rolle spielten dabei Klimaveränderungen, vor allem die letzte Eiszeit, die vor rund 115.000 Jahren einsetzte und vor etwa 11.700 Jahren endete. Für Pinguinarten, die an einen lokal begrenzten Lebensraum gebunden waren, ging die Eiszeit mit gravierenden Populationsverlusten einher, während Arten mit größerem Verbreitungsgebiet und solche, die wandern, Populationszuwächse erlebten.
Isolation und Wiedervereinigung
„Fast alle Arten zeigen die genomische Signatur einer Periode physischer Isolation während der letzten Eiszeit mit erhöhten Klimaschwankungen und Umweltunsicherheiten“, berichten Cole und ihre Kollegen. „Als das Eisvolumen während der letzten Eiszeit zunahm, wurden die Pinguinarten aus den hohen Breiten wahrscheinlich in isolierte Refugien in den mittleren Breiten gezwungen. Als sich das Klima vom späten Pleistozän bis zum Holozän erwärmte, wanderten diese Arten zurück in Richtung der Pole und besiedelten Landmassen und Inseln neu, als diese wieder bewohnbar wurden.“
Dabei kamen auch Arten wieder miteinander in Kontakt, die sich durch die Jahrtausende lange Isolation getrennt entwickelt hatten. Für die Forscher löst diese Erkenntnis ein lang bestehendes Rätsel der Pinguinevolution: Die genetischen Daten deuten nämlich sowohl auf eine frühe Trennung als auch auf einen späteren Austausch zwischen bestimmten Arten hin. Da noch heute Paarungen zwischen nah verwandten Arten beobachtet werden, gehen Cole und ihr Team davon aus, dass sich die Arten in räumlicher Isolation diversifizierten, später aber, nachdem sich die Erde wieder erwärmt hatte, erneut gemeinsame Nachkommen zeugten und so Gene austauschten.
