Przypadek, smutna konieczność czy korzyść?

Szósty kontynent – Antarktyka

Kontynent oraz znajdujące się w jego pobliżu archipelagi wysp pokrywa masa lodowców. Powierzchnia wolna od lodu wynosi tylko do ok. 10%, a wielu miejscach nie przekracza nawet 2-3 % (są to zwykle brzegi lub tzw. „oazy”, wewnątrz kontynentu). Linię brzegową tworzą zazwyczaj strome klify lodowe (foto 1.1) oraz fragmenty klifów skalnych (foto 1. 2). Płaskie brzegi występują nielicznie, zwykle w większych zatokach (foto 1.3). W zatokach i w fiordach lód utrzymuje się dość długo latem (foto 1.4), a pola lodowe (pak) sięgają daleko od kontynentu.

We fraku na lodzie, czyli ptasi eleganci

W tych ekstremalnie trudnych warunkach lęgną się cztery gatunki pingwinów: pingwin cesarski (Aptenodytes forsteri – wyłącznie na kontynencie), pingwin Adeli (Pygoscelis adeliae), pingwin antarktyczny (Pygoscelis antarctica) oraz pingwin białobrewy (Pygoscelis papua), a nieco dalej na północ – pingwin złotoczuby (Eudyptes chrysolophus) oraz pingwin królewski (Aptenodytes patagonica).

Trudne warunki mieszkaniowe

Nie wszystkie miejsca wolne od lodu są jednak przydatne do zakładania gniazd, ze względu na bariery terenowe (np. strome skały, czy duże bloki skalne) oraz brak odpowiedniego materiału do budowy gniazd: dla niektórych gatunków potrzebne są drobne płaskie kamyki, dla innych zaś – porosty lub mchy.

Kolonie, czyli …

Niewielka różnorodność miejsc przydatnych do założenia gniazd zmusza ptaki do kolonijnego trybu życia, ujawniając jednocześnie pewne różnice w wyborze rejonów lęgowych stosownie do możliwości poruszania się. Pionierskimi gatunkami pingwinów, które zasiedlają świeżo odsłonięte, wolne od lodu miejsca, są pingwiny antarktyczne (Pygoscelis antarctica), zasiedlające często bardzo strome płyty skał lub bloki skalne (foto 4.1) i pingwiny złotoczube z rodzaju Eudyptes (foto 4.2), zwane inaczej skoczami, ponieważ podskakując na wysokość powyżej 30 cm, pokonują bloki skalne chwytając się dziobem nierówności skał. Dla pingwinów Adeli (Pygoscelis adeliae) bloki o wysokości 20-25 cm stanowią barierę nie do przebycia i dlatego gnieżdżą się one z reguły na łagodnych stokach pokrytych zwietrzeliną skalną. Natomiast pingwiny białobrewe (Pygoscelis papua), mające większą masę ciała (pingwiny Adeli – średnio 4,4 kg, białobrewe – średnio 5,9 kg) zasiedlają najczęściej wały burzowe lub stare i łagodnie nachylone moreny w sąsiedztwie brzegów.

Lodowe lotniska

Dlaczego większość ptaków latających też gnieździ się w koloniach? Odpowiedni wybór miejsc lęgowych ma również istotne znaczenie dla ptaków latających. Południowe petrele olbrzymie (Macronectes giganteus) – patrz “Galeria ptaków Antarktyki” są wielkości gęsi i ważą przeciętnie 4,5 kg, a że mają dość słabo rozwinięte mięśnie piersiowe, latają tzw. „lotem szybowcowym dynamicznym” (wykorzystując do szybowania prądy powietrza nad falami) – zakładają gniazda na podniesionych klifach eksponowanych na wiatry, ponieważ ułatwia to im start. Na skalnych półkach stromych brzegów (zwłaszcza w kominach skalnych) zakładają gniazda petrele warcabniki (Daption capense) – zobacz w “Galerii pingwinów”, zwane inaczej petrelami przylądkowymi. Ptaki te są wprawdzie znacznie mniejsze (wielkość małego gołębia, ich waga nie przekracza nawet 0,5 kg), ale ze względu na podobny typ lotu, także muszą odbić się ze skały i wykorzystać wiatr do wstępnej fazy lotu.
W szczelinach wysokich gruzowisk skalnych, lub w szczelinach wysokich skał gnieżdżą się również inne gatunki reprezentujące podobny typ lotu i zbliżoną wielkość: petrele śnieżne (Pagodroma nivea), petrele antarktyczne (Thalassoica antarctica) oraz fulmary srebrzystoszare (Fulmarus glacialoides) – zobacz w “Galerii pingwinów”. Taka lokalizacja gniazd zabezpiecza je przed wydmuchiwaniem przez wiatr i niszczeniu jaj oraz piskląt.
Niewielkie nawałniki o długości 15-18 cm (nawałnik Wilsona – Oceanites oceanicus i nawałnik czarnobrzuchy – Fregetta tropica) – zobacz w “Galerii pingwinów”, odbywają lęgi w głębokich szczelinach rumoszu skalnego. Głębokie schronienia umożliwiają im pobyt w gnieździe nawet w czasie huraganowych wiatrów, a nawet łagodnie nachylone stoki nie utrudniają startu, gdyż ważą przeciętnie tylko około 30 g.
Natomiast kormorany niebieskookie (Phalacrocorax atriceps) – zobacz w “Galerii pingwinów”, zasiedlają niewielkie skaliste wyspy w pobliżu płycizn, gdzie łatwiej im polować na ryby. Gniazda budują między ostro zakończonymi skałami, co chroni miejsca lęgu przed silnymi wiatrami. Ich gniazdo tworzy wysoki kopiec zbudowany z gnijących glonów. Gruba warstwa gnijących glonów powoduje, że zarówno jaja jak i bardzo młode pisklęta są lepiej chronione przed zimnem. W koloniach tych przebywają również osobniki nielęgowe, które znajdują tu dogodne miejsca do suszenia piór.
Rybitwy antarktyczne (Sterna vittata) zakładają kolonie w rejonach luźnych usypisk skalnych i na słabo utwardzonych morenach. Takie miejsca zapewniają im materiał do budowy gniazd (drobne kamyki) i jednocześnie osłonę przed wiatrem.
Mewy dominikańskie (Larus dominicanus) – zobacz w “Galerii pingwinów”, lokalizują swe kolonie w niedalekiej odległości od zgrupowań ślimaków, które w okresie lata żyją na skałach tuż pod powierzchnią wody, ponieważ ślimaki te stanowią zasadniczy pokarm (dorosła mewa zjada ich dziennie do 20 osobników). Drapieżne wydrzyki: wydrzyk Maccormicka (Catharacta maccormicki) i subpolarny (Catharacta antarctica) – zobacz w “Galerii pingwinów”, penetrują sąsiedztwo kolonii pingwinów, lub innych ptaków gnieżdżących się kolonijnie, bo ich jaja, pisklęta, a niekiedy też osobniki dorosłe – są łatwą zdobyczą. Ta zależność występowania wydrzyków od rozmieszczenia ich potencjalnych ofiar nie jest jednak regułą, gdyż wydrzyki z powodzeniem łowią też ryby znajdujące się pod powierzchnią wody i chętnie zjadają również padlinę fok. Zarówno mewy, jak i wydrzyki gnieżdżą się w zróżnicowanych miejscach (są to skały, bloki skalne, wały burzowe, moreny), ale zawsze w pobliżu torfowisk, bądź skupisk porostów z rodzaju Usnea, z których budują gniazda.
Znacznie większe wymagania mają drapieżne pochwodzioby (Chionis alba) – zobacz w “Galerii pingwinów”:
1. sąsiedztwo kolonii pingwinów (żywią się one ich jajami, pisklętami oraz porywanymi z dziobów pingwinów pakietami kryla w momencie karmienia młodych);
2. pionowe skały z wnękami lub wnęki w zwałach dużych bloków, gdzie ukryte jest gniazdo;
3. sąsiedztwo linii brzegowej, skąd znoszą glony do budowy gniazda.
Podane przykłady odmiennych wymagań lęgowych wskazują, że dzięki istnieniu niewielkich niekiedy zróżnicowań wyborze miejsca do założenia gniazda, zgrupowanie ptaków pełniej wykorzystuje ograniczone możliwości do odbycia lęgów w tych trudnych warunkach terenowych.

W kupie cieplej?

Kolonijne gnieżdżenie ułatwia także przeżycie dorosłych i młodych w często ekstremalnie trudnych warunkach atmosferycznych. I tak na przykład w gęsto zasiedlonych koloniach pingwinów Adeli i pingwinów białobrewych wytwarza się specyficzny mikroklimat w czasie silnych nawałnic suchego śniegu zwiewanego przez wiatry z lodowców (foto 6.1). Podczas takich nawałnic wysiadujące ptaki wstają (jeśli pozwala na to siła wiatru) i wtedy wokół gniazd tworzą się miejsca mniej zaśnieżone (podobne zjawisko obserwuje się wokół nunataków, czyli samotnych skał osadzonych w lodowcu.

Natomiast podczas burzy śnieżnych mokrego śniegu fragmenty kolonii są zupełnie zasypywane razem z pingwinami (foto 6.2) , które wydziobują tunele do sąsiednich gniazd w celu zapewnienia sobie wentylacji (jest to szczególnie ważne podczas zamarzania górnej warstwy śniegu). Kolonijne gnieżdżenie ułatwia również przeżycie młodym podczas mroźnych wiatrów w okresie, gdy po osiągnięciu „samodzielnej” termoregulacji opuszczają gniazda i tworzą tzw. „przedszkola”.

...i bezpieczniej?

Przebywanie w gęsto zasiedlonej kolonii lęgowej pingwinów daje im możliwość skuteczniejszej obrony centralnej części grupy lęgowej (co 1,5 tysiąca mocnych dziobów i skrzydeł, to nie 15 sztuk) podczas ataków z powietrza (foto 7.1). I chociaż w ogólnym rozrachunku drapieżnictwo ptaków powoduje łącznie niewielki ubytek biomasy z kolonii pingwinów, bo tylko 2-3%, to jednak może ono doprowadzić do całkowitego zniszczenia lęgów w małych grupach. Natomiast kolonijne gnieżdżenie się ptaków latających umożliwia im atakowanie całą kolonią penetrujące teren wydrzyki. Ataki te polegają na „bombardowaniu” fekaliami, które niszczą pióra drapieżnika; rybitwy dodatkowo pikują na drapieżnika i uderzają go dziobami.

...i łatwiej zdobyć pokarm?

Ptaki żyjące w koloniach razem udają się też na żerowiska. Kontakty kilkuset lub kilku tysięcy pingwinów pozwalają na szybsze zlokalizowanie skupisk kryla oraz ucieczkę przed drapieżnikami – orkami (Orcinus orca) i lampartami morskimi (Hydrurga leptonyx). Kontakty osobnicze jednak jedynie zmniejszają zagrożenie, ale nie eliminują go całkowicie. Orki potrafią bowiem napłynąć na krę (jak lodołamacz), na której schroniły się pingwiny, otworzyć paszczę, a pingwiny same do niej zjeżdżają po nachylonym lodzie (notowane były przypadki pochwycenia w ten sposób ponad 30 pingwinów). Najedzone i odpoczywające na lądzie lamparty morskie rzadko stanowią zagrożenie dla pingwinów, które bacznie obserwują drapieżnika i obchodzą go z daleka. Natomiast w czasie żerowania drapieżniki te kryją się między krami w odległości 20-500 metrów od brzegu i wychwytują swoje ofiary z zasadzki. Uchatki antarktyczne (Arctocephalus tropicalis gazella) wyspecjalizowały się w napadaniu na pingwiny w fali przyboju w pobliżu skał, kiedy potencjalne ich ofiary rzucane są o skalisty brzeg przez fale. Pozornie wydaje się, że masowe opuszczanie lądu przez młode pingwiny ułatwia tylko żer ich drapieżnikom. W rzeczywistości jednak jest to „szkoła życia” dla całego stada.
Stadne penetrowanie terenu ułatwia również znacznie zlokalizowanie pokarmu przez ptaki latające. Zapoczątkowane żerowanie na ławicy kryla lub ryb przez jednego z ptaków stanowi sygnał żerowiskowy dla całego rozproszonego stada. Informacją o znalezieniu padliny przez jednego z południowych petreli olbrzymich jest zmiana penetracji linii brzegowej przez tego osobnika. Daje on o tym znać w ten sposób, że przerywa lot wzdłuż linii brzegowej, a zaczyna zataczać koła nad miejscem żerowania.
Tak więc kolonijne gnieżdżenie się ptaków jest nie tylko uwarunkowane czynnikami terenowymi, ale jest również reakcją obronną wobec niekorzystnych warunków atmosferycznych i drapieżnictwa.

Czy są to więc naprawdę ekstremalnie niekorzystne warunki do gnieżdżenia się?

Ptaki zasiedlające Antarktykę, wbrew powszechnie przyjętej opinii, znajdują tu dobre warunki do zapewnienia sukcesu lęgowego, ze względu na obfitość pokarmu. Wody polarne (zarówno na północy, jak i na południu) charakteryzują się dużymi ławicami skorupiaków i odżywiających się nimi ryb. Skorupiaki te w godzinach wieczornych i nocnych podpływają często pod powierzchnię wody, gdzie są licznie chwytane nawet przez gatunki ptaków, które zasadniczo odżywiają się innym pokarmem (np. południowe petrele olbrzymie). Na rozległych ławicach skorupiaków (kryla) żerują obok siebie zarówno ptaki drapieżne (wydrzyki) jak i ich potencjalne ofiary (pingwiny) bez oznak agresji ze strony drapieżników. Można nawet przypuszczać, że obfitość pożywienia w czasie antarktycznego lata powoduje, że gnieżdżące się na północy rybitwy popielate (Sterna paradisea) wędrują w kierunku Antarktydy, przebywając drogę od 12 do 20 tys. km, by zapewnić sobie odpowiednią ilość pożywienia. Okres rozrodu południowych petreli olbrzymich również dostosowany jest do pojawienia się dla nich największej obfitości pokarmu, ponieważ przypada na terminy „cielenia” się lodowców, których obrywy zabijają wylegujące się w czasie zmiany futra słonie morskie (Mirounga leonina australis), u których masa ciała starych samców dochodzi do 4 ton; jest to więc zapas żywności dla padlinożernych petreli na wiele dni. Na ich trupach i trupach fok żerują także wydrzyki, mewy dominikańskie i pochwodzioby.
Prawdopodobne wydaje się więc stwierdzenie, że ptaki gnieżdżące się w kręgu polarnym mają większe szanse na wychowanie potomstwa niż w naszej strefie klimatycznej, gdzie zmienne warunki atmosferyczne (np. długotrwałe deszcze i chłody) wyraźnie ograniczają zasoby pokarmowe lęgowych ptaków, warunkując często sukces lęgowy.
Oglądając filmy z Antarktyki i słuchając komentarzy o huraganowych wiatrach, które potrafią wyginać stalowe konstrukcje masztów radiowych i zrywać dachy, trudno uwierzyć, że w tych warunkach możliwe są lęgi. A jednak. Ptaki zasiedlające te obszary zaadoptowały się do tych warunków. Charakteryzują się one dobrze izolującym od niskiej temperatury natłuszczonym upierzeniem i mają obficie ukrwione stopy, co pozwala im stać całymi tygodniami na śniegu i lodzie. A gdy brak miejsca na gniazdo, to można wygrzewać jajo w specjalnej fałdzie między nogami, tak jak to czynią pingwiny cesarskie. Pomimo tego, że w czasie takiego „wysiadywania” przeciętna temperatura wynosi minus 20-300C, przy średniej prędkości wiatru 9,9 m/sek., jajo jest wysiadywane w temperaturze 340C. W tym czasie (tj. 62-66 dni) ptaki nie odżywiają się wykorzystując zapasy tłuszczu (przed wysiadywaniem ważą one ok. 30 kg i tracą ok. 10 kg). Wysiadujące osobniki też nie przemarzają, ponieważ tworzą ściśle przylegające do siebie wielotysięczne grupy. To przyleganie do siebie jest tak znaczne, że na wychłodzenie wystawiona jest tylko 1/6 tułowia. Ponad to, ptaki z peryferyjnych części grupy są co pewien czas wymieniane przez osobniki, które znajdywały się w jej środku. Ptaki budujące gniazda również wykorzystują w czasie wysiadywania nagromadzony wcześniej tłuszcz (np. u pingwinów Adeli wysiadujące samce znoszą bez trudu ten przymusowy post przez ok. 35 dni).
Największym zagrożeniem są burze śnieżne. Ten czynnik decyduje sukcesie rozrodczym. W niektórych latach małe grupy lęgowe ulegają nawet całkowitej zagładzie, ale większe są tak zlokalizowane, że straty w nich wynoszą tylko 20-40%. Dalsze straty mogą spowodować strumienie wody spływające po stoku po nastaniu ocieplenia. U pingwinów straty te nie są jednak duże, ponieważ gniazda zbudowane są z licznych kamieni pod którymi przepływa woda nie uszkadzając jaj i piskląt.
Znaczące straty w czasie takiej zmiany pogody występują natomiast w niektórych grupach lęgowych rybitw antarktycznych. Strumienie wody i błotniste lawiny na stokach niszczą niekiedy lęgi w ok. 82%. Grupy lęgowe ulokowane w optymalnych miejscach, które zasiedlają zwykle stare i doświadczone ptaki, ponoszą jednak niewielkie straty, co zapewnia ciągłość występowania gatunku.
Zdarza się, że śnieg zasypuje zupełnie szczeliny skalne i norki, w których znajdują się gniazda (zwłaszcza nawałnikom). Osobniki dorosłe opuszczają jednak zazwyczaj gniazda przed nadejściem burzy śnieżnej. Jaja giną, ale młode, które wylęgły się w odpowiednim czasie i nagromadziły znaczne zapasy tłuszczu, mogą przetrwać zasypanie śniegiem. Strategia obronna wobec niekorzystnych warunków atmosferycznych w czasie lęgów polega u ptaków antarktycznych na ochronie osobników dorosłych, które żyją długo i dlatego maja szanse na wyprowadzenie lęgów w kilku latach o sprzyjających warunkach atmosferycznych. Ważnym przystosowaniem jest także rozciągnięcie w czasie u niektórych gatunków terminów lęgów, co powoduje, że zawsze pewna grupa potomstwa nie ulegnie zagładzie.
Pozostaje jednak pytanie: jak to się dzieje, że podczas huraganowych wiatrów ptaki nie są wydmuchiwane przez wiatr razem z jajami i młodymi? Otóż przypadki takie zdarzają się, ale większość mniejszych gatunków lęgnie się pod różnymi osłonami, nad którymi prędkość wiatru jest znacznie mniejsza.

W sumie, straty w lęgach spowodowane przez niekorzystne warunki atmosferyczne oraz drapieżnictwo wahają się w cyklu wieloletnim między 40 a 60% (a często 32-43%). W porównaniu ze stratami lęgowymi ptaków gnieżdżących się w klimacie umiarkowanym nie są to straty wysokie, gdyż na kontynencie europejskim wahają się one od 45 do 65%. Dlatego więc zasiedlanie przez ptaki regionu antarktycznego nie zagraża ich egzystencji, a dzięki różnorodnym przystosowaniom i obfitości pokarmu stwarza wręcz dogodne warunki do życia.