A kanadai Manitoba Egyetem kutatói úgy vélik, hogy megfejtették miért hagytak fel a pingvinek a repüléssel. Új tanulmányukban azt állítják, hogy a levegőbe emelkedés egy idő után egyszerűen túl nagy energiabefektetésnek bizonyult a madarak számára, amelyek közben kitűnő úszókká váltak. Első pillantásra úgy tűnhet, hogy a pingvinek élete sok szempontokból jóval könnyebb lenne, ha repülnének. A császárpingvinek költőhelyük és a tenger közti vándorlása például a kimerítő, veszélyekkel teli, több napos út helyett pár órára rövidülhetne, és persze könnyebben megszökhetnének a ragadozók elől is. A kutatókat éppen ezért régóta érdekli, hogy vajon miért és hogyan veszítették el az állatok a repülés képességét.

A sokak által elfogadott biomechanikai teória szerint a madarak szárnya olyan mértékben adaptálódott az úszáshoz, hogy egy idő után alkalmatlanná vált eredeti funkciója ellátására. Az úszás képességének fejlődése ugyanakkor jelentős evolúciós előnyökkel járt, hiszen a pingvinek egyre mélyebbre tudtak merülni a táplálék felkutatása közben. Napjaink császárpingvinjei akár 20 percig is képesek egy levegővétellel kihúzni, és könnyedén lemerülnek 450 méteres mélységig.

Kyle Eliott és kollégáinak új tanulmánya energetikai szempontból vizsgálja meg a problémát, és az eredmények alapján úgy tűnik, hogy tényleg sok igazság lehet a fent vázolt elméletben. A vadállatok esetében különösen jellemző, hogy a forma (ez esetben a testalkat) meghatározza a funkciót, mondja a szakértő. Egy adott közegben való mozgás fejlődése minden esetben a más közegekben való haladás rovására történik. Alapvető igazságnak tűnik, hogy a jól úszó madarak nem repülnek túl jól, teszi hozzá Eliott.

A fenti képen látható vastagcsőrű lumma (Uria lomvia) a pingvinekhez nagyon hasonlóan használja szárnyait a víz alatt, ugyanakkor repülni is tud. A kutatók úgy vélik, hogy fiziológiája és energiahasználata hasonló lehet ahhoz, ami az utolsó még repülni képes pingvinősöket jellemezte. Akadnak olyan madarak is, például az alaszkai kárókatona (Phalacrocorax pelagicus), amelyek lábukkal hajtják magukat a vízben. Ezen állatok energiagazdálkodása szintén érdekes információkkal szolgálhat a pingvinek őseivel kapcsolatban, mondják a szakértők.

A tanulmány szerzői által elvégzett alapos technikai és izotópelemzések rávilágítottak, hogy a vastagcsőrű lumma minden más repülő madárnál hatékonyabb búvár, és ezen képességében kizárólag a pingvinek múlják felül. Repülés közben a lummák ugyanakkor sokkal több energiát égetnek el, mint bármely másik madárfaj. A kutatók egy kanadai vastagcsőrű lumma kolóniát, illetve egy alaszkai kárókatona telepet vizsgáltak munkájuk során. A kolóniák néhány tagját hidrogén és oxigén stabil izotópjaival injekciózták be, hogy nyomon tudják követni a madarak fizikai tevékenységeinek energiaszükségletét. Egy olyan készülékekkel is ellátták az állatokat, amely pontosan mérte, hogy milyen mozgási tevékenységből mennyit végeznek a madarak napi rutinjuk során, vagyis mennyit és milyen gyorsan repülnek vagy úsznak.

A madarak gyakorlatilag három dolgot csinálnak: ülnek, úsznak vagy repülnek, magyarázza John Speakman, a tanulmány egyik szerzője, a skóciai Aberdeen Egyetem kutatója. Kellő számú madár napi tevékenységének és energiafelhasználásának nyomon követése révén tehát ki lehet számítani, hogy melyik mozgásforma során mennyi energiát égetnek el az állatok.

A jelenlegi feltevések szerint a pingvinek őse az alkafélékre hasonlíthatott, ami azt jelentené, hogy az evolúció során szárnyuk mérete jelentősen lecsökkent. Ez az úszást hatékonyabbá tette, a repülést viszont megnehezítette. A pingvinek csontozata is egyre vaskosabb lett, a repülés során hasznos könnyű csontok egyre sűrűbb, nehezebb, a vízben való haladást megkönnyítő csontokká alakultak át.

A kutatók úgy vélik, hogy a pingvinek ősei olyannyira alkalmazkodott a vízi élethez, hogy egy bizonyos pont után a repülés egyszerűen nem érte meg energetikai szempontból. A vastagcsőrű lumma még nem érte el ezt a pontot, de ha fejlődése továbbra is ezen az úton marad, idővel ennek a fajnak az utódai is hasonlóan járhatnak. A pingvinek esetében egyelőre nem kerültek elő ugyan a „röpképes” ősök fosszíliái, a legrégebbi pingvinhez hasonló maradványok viszont a kréta időszak utánról, 58−60 millió évvel ezelőttről származnak.

A természetben a fajok ilyen mértékű adaptálódása mindig valamilyen jól meghatározott okhoz köthető, amely többnyire a túléléshez vagy a szaporodáshoz kapcsolható. Tény, hogy a kréta időszak vége felé hirtelen nagyon sok olyan emlős faj (cetek, fókák) bukkant fel, amelyek komoly vetélytársaknak bizonyulhattak a pingvinek ősei számára a vizekben. Azok az egyedek boldogultak tehát jobban, amelyek ügyesebben, hatékonyabban tudtak úszni, még ha ez idővel a repülés feladásához vezetett is.