Neue Studie: Antarktischer Pinguin schläft 11 Stunden am Tag mit eigenem Nickerchen-System!

Diesmal begeben wir uns auf eine wissenschaftliche Reise in die hohen Breitengrade der südlichen Hemisphäre, um mehr über die erstaunlichen Leistungen zu erfahren, die Zügelpinguine zum Schutz ihrer Küken vollbringen.

Ein Paar Spitzbartpinguine in den Armen des anderen — Für Zügelpinguine ist das Ausbrüten ihrer Küken wichtiger als friedlich zu schlafen.

Die Fähigkeit eines Tieres, während des Wachzustandes adaptiv mit der Umwelt zu interagieren, hängt vom Schlaf ab, einem Zustand der Abschaltung von der Umwelt, von dem man annimmt, dass er erholsame Funktionen für das Gehirn erfüllt. Beim Menschen führt Schlafmangel zum Einschlafen, zur Unterbrechung des Wachzustands durch das Schließen der Augen für einige Sekunden und zur Deaktivierung der an der Erregung beteiligten Gehirnnetzwerke.

Das reduzierte Umweltbewusstsein, das den Schlaf ausmacht, macht die Tiere anfällig für Raubtiere. Obwohl die Tiere dieses Risiko verringern können, indem sie in Gruppen schlafen, ist der Vorteil für die Tiere in der Mitte, die am weitesten von Raubtieren entfernt sind, am größten.

Um herauszufinden, was am Südpol vor sich geht, wurde in einer in der Zeitschrift Science veröffentlichten Studie der Schlaf von Zügelpinguinen (Pygoscelis antarcticus) untersucht, die in einer Kolonie auf King George Island in der Antarktis nisten, die einem Raubvogel namens Braune Raubmöwe (Stercorarius antarcticus) ausgesetzt ist.

Braune Skuas sind dafür bekannt, dass sie sich während der Brutzeit von Pinguineiern ernähren, vor allem an den Rändern der Kolonie. Da eines der Pinguin-Elternteile ständig auf die Eier oder Küken aufpassen muss, stehen sie vor der Herausforderung, dass sie schlafen und gleichzeitig ihre Küken beschützen müssen, wenn ihr Partner auf einer mehrtägigen Nahrungssuche unterwegs ist. Außerdem müssen sie ihr Nest effektiv vor eindringenden Pinguinen verteidigen.

Mikrosekunden-Schläfchen summieren sich bei Kinnriemenpinguinen zu mehr als 11 Stunden Schlaf

Das Forscherteam untersuchte den Schlaf von 14 Pinguinen, die Anfang Dezember 2019 in einer Kolonie Eier ausbrüteten. Sie maßen die Schlafaktivität in beiden Gehirnhälften, Nackenmuskelbewegungen, Körperbewegungen, Lokalisation und Tauchzeit.

Die Pinguine schliefen mehr als 10.000 Mal pro Tag ein und nahmen an Episoden von bi-hemisphärischem und uni-hemisphärischem Slow-Wave-Schlaf teil, die im Durchschnitt nur 4 Sekunden dauerten, aber zu einer Akkumulation von 11,5 bis 12 Stunden Schlaf für jede Hemisphäre führten, heißt es in der Studie.

Bei einer Teilmenge der Vögel wurden Videoaufnahmen im Nest gemacht, um das Schlafverhalten aufzuzeichnen. Bei den Videoaufnahmen wurden Schlafphasen mit schnellen Augenbewegungen, Augenschluss und Kopfabsenkung beobachtet.

Bartpinguine füttern ihre Jungen — Obwohl sie wenig schlafen, erfüllen die Zügelpinguine ihre Fortpflanzungs- und Erziehungsaufgaben.

Die Pinguine zeigten ein normales Nistverhalten und die Eltern wechselten sich bei der Brutzeit zwischen 5,52 und 64,3 Stunden ab, um im Meer nach Nahrung zu suchen. In diesem Sinne unternahmen die Pinguine zwischen 1 und 9 Ausflüge zur Nahrungssuche, wobei sie sich durchschnittlich bis zu 129 Kilometer von der Kolonie entfernten und die Ausflüge bis zu 42 Stunden dauerten.

Direkte Beobachtungen zeigten, dass die Vögel stundenlang im Nest brüteten. .

Was im Mikroschlaf des Bartpinguins aufgezeichnet wurde, ist ein noch nie dagewesenes System

Es ist zwar bekannt, dass die Episoden des Slow-Wave-Schlafs bei Vögeln im Vergleich zu Säugetieren kurz sind, aber der Erwerb dieser Episoden durch Tausende von Mikrogeräuschen, die nur 4 Sekunden dauern, ist selbst bei Pinguinen beispiellos. In diesem Sinne zeigen Kaiserpinguine (Aptenodytes forsteri), die in Gefangenschaft leben und nicht brüten, ebenfalls Perioden des häufigen Wechsels zwischen Wachheitsmustern, "Somnolenz" genannt, die den Mikrogeräuschen ähneln, die bei Bartpinguinen beobachtet werden.

In ähnlicher Weise zeigen kleine Pinguine (Eudyptula minor), die in kleinen Stoffwechselkammern aufgezeichnet wurden, Ausbrüche von langsamen Wellen während eines Zustandes, der als "ruhiger Wachzustand" bezeichnet wird und dem Mikroschlaf des Bartpinguins ähnelt, aber diese Episoden dauern laut der Studie durchschnittlich 42 Sekunden.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Schlaf von brütenden Bartpinguinen unter allen Bedingungen und in allen Positionen an Land stark fragmentiert war. Dies könnte einen allgemeinen Zustand der Wachsamkeit gegenüber Raubtieren widerspiegeln, der mit der Aufrechterhaltung des physiologischen Reproduktionszustands verbunden ist.

Bartpinguine auf der Flucht ins Meer — Die lange Reise auf der Suche nach Nahrung birgt auch das Risiko von Raubtieren, die im Meer leben.

Braune Skuas jagen zwar normalerweise Nester an den Rändern von Pinguinkolonien, es ist aber nicht ausgeschlossen, dass sie auch manchmal in Löchern innerhalb der Kolonie landen. Allerdings dürfte der Prädationsdruck am Rande der Kolonie größer sein.

Obwohl der erholsame Wert des Mikroschlafs nicht direkt gemessen wurde, deutet die große Umkehrung der Bartpinguine, die durch potenziell kostspielige kurzzeitige Unterbrechungen der visuellen Wachheit (Schließen der Augen) gekennzeichnet ist, und ihre Fähigkeit, sich trotz dieses fragmentierten Schlafs erfolgreich fortzupflanzen, darauf hin, dass der Mikroschlaf einige der erholsamen Funktionen des Schlafs erfüllen kann.

Quellhinweis: P.A. Libourel et al. Nesting chinstrap penguins accrue large quantities of sleep through seconds-long microsleeps. Science 382 (2023).