Resultat 1: Les poblacions del pingüí rei (Aptenodytes patagonicus) de les illes Crozet

Un estudi realitzat amb poblacions del pingüí rei Aptenodytes patagonicus de les illes Crozet ha observat i quantificat aspectes molt interessants de la biologia i de la natació dels adults. Les observacions s'han fet durant dos anys i durant les quatre estacions: estiu (quan s'incuben els ous i neixen els petits), tardor i hivern (quan els petits viuen agrupats en nius protegits pels adults, com si es tractés d'una guarderia) i a la primavera (quan els petits canvien el plomatge i es converteixen en joves que ja poden nedar). Al quantificar el temps d'immersió s'ha vist que la durada de la immersió augmenta amb la profunditat màxima a la qual arriben. Però, per una mateixa profunditat (de 100 a 210 m), el temps d'immersió oscil·la entre 6.8 minuts a l'hivern, 4.6 a la primavera i 4.4 a l'estiu. Durant aquest període de temps continuen al fons uns 2.5 minuts a l'hivern i d'1 a 1.4 minuts a la primavera i a l'estiu. El temps de repòs entre immersions segueix una tendència contraria: és màxim a la primavera i a l'estiu (uns 2.3 minuts), mentre que a la tardor a l'hivern és mínim (1.8 minuts). Aquesta pauta d'incrementar la profunditat de la immersió (més de 200 metres) i el temps d'immersió de primavera a l'hivern és degut a una disminució de l'aliment (generalment krill) de la primavera a l'hivern. En tenir menys aliment han de nedar a més profunditat i quedar-se més temps al fons. A més, han d'estar menys temps entre immersions, per poder capturar força aliment per mantenir-se i alimentar als seus petits que esperen a la costa.

Treball de referència:
Charrassin, J.-B., Le Maho, Y., Bost, C.-A. (2002). Seasonal changes in the diving parameters of king penguins (Aptenodytes patagonicus). Marine Biology 141:581-589.

Resultat 2: Les poblacions de la foca peletera (Arctocephalus gazella) i el pingüí macaroni (Eudyptes chrysolophus)

Un estudi recent sobre les poblacions de la foca peletera (Arctocephalus gazella) i el pingüí macaroni (Eudyptes chrysolophus) de les illes Geòrgia del Sud mostra que les poblacions de foques s'han incrementat al mateix temps que les dels pingüins s'han reduït durant els últims 12 anys. Les dues espècies són les màximes consumidores de krill de la zona. Els adults d'ambdues espècies s'alimenten d'individus de krill de la mateixa mida i ho fan a les mateixes zones. També neden amb més força durant la mateixa època de l'any (primavera-estiu) que coincideix amb l'època que alimenten les seves cries. L'estudi de la dieta d'ambdues espècies ha demostrat que els pingüins mengen menys krill que les foques. Sembla que els pingüins són menys eficients que les foques alhora de capturar preses de krill durant els anys i els períodes que aquest és més escàs, i això ha provocat que la seva població disminueixi afavorint l'increment del número de foques a la zona. En conseqüència, la competència pel mateix aliment és el que està causant la disminució de les poblacions de pingüins macaroni a les illes Geòrgia del Sud.

Treball de referència:
Barlow, K.E., Boyd, I.L., Croxall, J.P., Reid, K., Staniland, I.J., Brierley, A.S. (2002) Are penguins and seals in competition for Antarctic krill at South Georgia?. Marine Biology 140:205-213.

Resultat 3: Poden coexistir dues espècies de pingüins a la mateixa zona?

En un treball recent sobre el comportament alimentari de dues espècies de pingüins comuns a la zona de la península Antàrtica, l'Adèlia (Pygoscelis adeliae) i el Barbijo (Pygoscelis antarctica), s'ha observat que, els anys que no hi ha gaire aliment, els Barbijo sobreviuen millor que els Adèlia. Les dues espècies s'alimenten quasi exclusivament de krill i, alhora, d'individus de la mateixa mida. La principal diferència que s'ha trobat és l'àrea on busquen l'aliment totes dues espècies. Els Adèlia van més lluny, se'n van uns 58 km enllà, mentre que els Barbijo s'allunyen uns 35 km de mitjana. Durant els anys en què hi ha més aliment, aquesta distància augmenta a uns 100 km els Adèlia i uns 58 km els Barbijo, que exclou el primer de les zones més properes de la costa. D'aquesta manera, els Adèlia han d'invertir l'esforç per obtenir l'aliment i això repercuteix en una reducció de l'eficiència de la reproducció. Aquesta eficiència (nombre d'ous) arriba a reduir-se fins a un 51% en els Adèlia quan hi ha poc aliment, mentre que els Barbijo és tan sols del 15%. Els autors van concloure, amb aquestes evidències, que els canvis climàtics que poden succeir, que afectaran tant a la reducció de la superfície coberta de gel com a la quantitat de krill (aquest depèn de la producció biològica generada a la massa de gel flotant), afectaran més sensiblement a les poblacions del pingüí Adèlia que els Barbijo.

Treball de referència:
Lynnes, A.S., Reid, K., Croxall, J.P., Trathan, P.N. (2002) Conflict or co-existence? Foraging distribution and competition for prey between Adélie and chinstrap penguins. Marine Biology 141:1165-1174.

Resultat 4: La vida al gel

La banquisa de gel es veu com un gran desert gelat aparentment sense vida. Però s'ha vist que al gel, per sota de la neu, existeix un món habitat per microorganismes que creixen en un circuit de canals minúsculs situats dins del gel. Aquests organismes estan adaptats a les dures condicions de temperatura polar i creixen de forma espectacular durant tot l'any. Les bactèries i microalgues que viuen en aquest habitat juguen un paper molt important en els cicles de vida a l'Antàrtida. En aquest treball es revisen molts conceptes de la vida en el gel i del que realment representen aquests organismes pels sistemes polars.

Les masses de gel polars representen el 13% de la superfície del planeta, una dimensió en termes de superfície comparables a la tundra i els deserts. A l'Antàrtida representa uns 20 milions de Km2. Apart de la temperatura, un factor limitant són els gradients molt forts de llum i salinitat, a més d'elevades concentracions d'amoni i pH degudes a la vida confinada. Els canvis més bruscos succeeixen a la zona de contacte entre el gel i l'aigua marina, on els organismes canvien d'ambients dolços a marins en hores i dies.

Un factor molt important és la concentració d'organismes: per exemple la concentració de clorofil·la per litre és de 1000 ug, mentre que en aigües marines no arriba als 5ug. I la producció primària (sobretot deguda al creixement de les microalgues) del gel antàrtic equival al 5% de la de tot el món. Un exemple de l'elevada productivitat d'aquestes comunitats que viuen al gel són els valors de matèria orgànica dissolta, de 8 a 30 vegades superiors als que es troben a l'aigua marina circumdant. Per més informació d'aquest sistema podeu consultar el missatge número 32 del diari de l'expedició del 2000.

Treball de referència:
Thomas, D.N., Dieckmann, G.S. (2002) Antarctic Sea Ice-a Habitat for Extremophiles. Science 295: 641-644.

Resultat 5: Que els passa als pingüins Adèlia quan es reprodueixen?

En un estudi fet amb les poblacions de pingüins Adèlia (Pygoscelis adeliae)de l'illa Torgersen, a la Península Antàrtica, s'han estudiat les condicions fisiològiques i les conseqüències que tenen sobre la seva biologia i la seva reproducció.

Els individus que viuen lliures tenen més oportunitats que els animals que viuen en captivitat per demostrar com es comporten en funció de les condicions físiques (ambientals), fisiològiques i del seu comportament social. Els pingüins són ocells que estan especialitzats en la natació i el salt, i passen part de la seva vida al mar. Pel fet de viure en un continent amb unes condicions climàtiques tan extremes, tenen unes condicions físiques i fisiològiques ben diferenciades de molts altres animals, i aquestes condicions condicionen la seva reproducció.

El cicle anual de criança dels pingüins Adèlia comença quan arriba l'octubre-novembre i continua fins al febrer, quan els adults deixen d'alimentar els cadells. Durant diverses setmanes de l'etapa reproductiva, els pingüins Adèlia fan dejuni, per així utilitzar el greix emmagatzemat.

S'ha vist que els pingüins que tenen una massa corporal més baixa tenen un èxit reproductiu més baix que els més pesants; l'èxit reproductiu d'un individu està relacionat amb l'emmagatzematge de greix corporal que té quan arriba a les zones on es farà la posta i la criança dels polls. Mentre dura aquest dejuni, els nivells de corticoides i els nivells de glucosa no varien, però en canvi, sí que augmenten, tot i que gradualment, els nivells de ß-hidroxybutirat a la sang, mentre els nivells d'àcid úric disminueixen. Però en aquest estudi també es destaca que aquells pingüins que porten molts dies en dejuni (=50dies), els disminueixen els nivells d'acetona i l'àcid úric augmenta, la qual cosa ens indica que utilitza el greix com a font d'energia. Aquest desgast passarà factura als individus que han passat fam i farà que no es puguin reproduir amb les mateixes garanties que els que s'han alimentat regularment.

Referència del Treball:
Carol M. Vleck, David Vleck (2002) Physiological Condition and Reproductive Consequences in Adélie Penguins. Integ. And Comp. Biol. 42: 76-83

Resultat 6: Quan dura l'alletament a les foques?

En un estudi recent sobre tres espècies de foques a l'Antàrtida, foca de Ross (Ommatophoca rossi), la foca lleopard (Hydrurga leptonyx) i la foca blanca (o menjadora de crancs) (Lobodon carcinophagus) s'ha observat que el seu període d'alletament és dóna durant la primavera i els primers mesos de l'estiu. La durada i el període de la lactància és molt crític en la vida de les espècies, ja que es fa fonamentalment sobre el gel o a terra. Això fa que es coordini amb els moments en què el gel de la banquisa roman prou temps com per poder acabar el període de criança o que les platges estiguin cobertes de glaç com per poder-hi accedir. Al mateix temps, el període de lactància ha d'acabar abans de començar l'hivern. Les foques només van a terra per parir o cuidar les seves cries i se sap que l'època de cria en els packs de gel a l'Antàrtida són limitats.

Per tal de fer aquest estudi, es van realitzar 5 campanyes, en les quals es feia un seguiment per vaixell i per avió durant la primavera i l'estiu, que coincideix amb l'època de criança. Per saber quan de temps durava la lactància van comptabilitzar quan durava l'estada del cadells amb els adults. Quan ja no se'n veien es considera que ja han acabat d'alletar. Els autors van poder comprovar que les cries de foca blanca estaven amb els adults del 2 d'octubre al 15 de desembre i que la ratio de cries i adults augmentava considerablement entre el 16 i el 25 d'octubre. En canvi, les foques de Ross tenen el seu període de lactància entre el 24 d'octubre i el 22 de novembre, essent l'època de naixements entre el 6 i el 15 de novembre. I per últim, van poder comprovar que les foques Lleopard, tenen com a període de lactància entre el 8 de novembre i el 25 de desembre però essent l'època de naixements , més o menys constants. D'aquesta manera es va poder veure que els períodes de lactància i la seva durada era molt similar a les tres espècies estudiades. El que si canvia és el lloc on formen les colònies o s'aglomeren els adults ja que difícilment trobem poblacions de les tres espècies juntes.

Treball de referència:

Southwell C., Kerry K., Ensor P., Wochler E.J., Rogers T. (2003) The timing of pupping by pack-ice seals in East Antarctica, Polar Biology, 26: 648-652.

Resultat 7: De quin s'alimenten les foques? Científics evidencien la importància d'estudiar la dieta d'ambdós sexes.

Un estudi recent portat a terme en les Illes South Shetland de l'Antàrtida per uns investigadors argentins ha permès determinar la composició de la dieta dels mascles de Arctocephalus gazella (també conegut com foca pelletera o ós marí antàrtic) a partir de la identificació de restes d'aliment presents en els excrements d'aquests animals. Amb aquest mètode, innocu per a les foques, s'obtenen la freqüència d'ingestió de preses i la seva aportació en biomassa a la dieta de les foques. Els resultats, a partir de les dades recol·lectades a l'estiu de dos anys diferents (2001 i 2002), indiquen que la dieta dels mascles de A. gazella està formada essencialment per krill, peixos i pingüins i que, en particular, aquests últims poden arribar a constituir fins el 48% de les preses més freqüents. A més de freqüents en la dieta, els pingüins eren la presa més abundant quant a massa ingerida.

Aquest estudi, a diferència d'estudis previs realitzats sobre femelles de la mateixa espècie, és el primer a evidenciar un paper tan rellevant dels pingüins en l'alimentació de Arctocephalus gazella. El resultat posa en evidència la importància de dur a terme els estudis d'alimentació de les espècies a partir d'una anàlisi sobre la dieta de tots dos sexes, ja que diferències en grandària o en comportament entre mascles i femelles, poden ser també la causa de disparitats en la selecció de preses. Els autors suggereixen que la presència significativa de pingüins en la dieta dels mascles de A. gazella pot ser deguda a una major capacitat de capturar preses més grans per part dels mascles, però també podria ser conseqüència indirecta de l'explotació massiva de krill per part dels vaixells pesquers, que determinaria un canvi en el comportament alimentari d'aquests animals.

Treball de referència:

Casaux R. Bellizia L. and Baroni A. The diet of the Antarctic fur seal Arctocephalus gazella at Harmony Point, South Shetland Islands : evidence of opportunistic foraging on penguins? Polar Biology (2004) 27:59-65.

Resultat 8: Interaccions tròfiques entre les foques antàrtiques: aplicació d'una nova tècnica

En aquest treball s'han estudiat les dietes i les interaccions tròfiques entre quatre espècies de foques antàrtiques: la foca de Weddell (Lepthonychotes weddellii), la foca de Ross (Omatophoca rossii), la foca lleopard (Hydrurga leptonyx) i la foca blanca (o menjadora de crancs) (Lobodon carcinophagus), mitjançant la tècnica dels isòtops estables. Aquesta nova tècnica és una eina potent en els estudis d'ecosistemes que ens permet definir les fonts d'alimentació i les relacions tròfiques entre els seus components. En qualsevol organisme, els àtoms de nitrogen i de carboni es troben en les seves formes isotòpiques en proporcions concretes. La tècnica es basa en determinar aquesta proporció en el cas dels isòtops estables del nitrogen ( 14 N i 15 N) i del carboni ( 12 C i 13 C). Tenint en compte que en els processos d'excreció dels organismes s'elimina principalment Nitrogen en la forma del seu isòtop 14, en cada nivell tròfic superior es produirà un enriquiment (del 3-5%) en l'altre isòtop, el 15. Per tant, l'anàlisi d'aquesta relació en els teixits d'un consumidor indicaran el nivell tròfic en que es troba en l'ecosistema. En el cas del carboni, la relació entre els seus isòtops estables 12 i 13 es conserva igual en la transferència d'un nivell tròfic a un altre. Això ens permet distingir la font d'alimentació des de la seva base de l'ecosistema.

Els resultats d'aquest estudi mostren que la foca blanca es troba en el nivell tròfic més baix, la segueix la foca de Ross i després la foca de Weddell i la foca lleopard en l'últim nivell tròfic. La foca blanca s'alimenta en un 90% de krill. La foca de Ross s'alimenta principalment de calamars i una mica de krill. La foca de Weddell de peixos i la foca lleopard tant de krill, peixos com d'altres foques. La foca blanca doncs, per alimentar-se principalment d'invertebrats, es considera una peça clau en la cadena tròfica antàrtica i constitueix una font d'aliment base per consumidors de més alt nivell.

Treball de referència:

Zhao L., Castellini M.A., Mau T.L., Trumble S.J. (2004). Trophic interactions of Antarctic seals as determined by stable isotope signatures. Polar Biology, 27: 368-373.

Resultat 9: Com s'ho fan els peixos de l'Antàrtida per sobreviure a temperatures per sota de zero?

Molts organismes (insectes, peixos i plantes) produeixen proteïnes anticongelants que els ajuden a sobreviure en les aigües gelades. D'altre manera, la formació dels cristalls de gel en els fluids del seu cos trencarien les seves delicades membranes i estructures cel·lulars. Fins ara, es coneixia l'existència d'aquestes proteïnes anticongelants, presents a la sang per exemple dels peixos de gel i del bacallà antàrtic , però no quin era el seu mecanisme d'acció.

Investigadors de la Universitat de Michigan presenten una teoria, segons la qual, les proteïnes anticongelants aturen el creixement dels cristalls de gel atacant-los i forçant-los a canviar la seva forma, com un coixí que es deforma. Quan les proteïnes s'enganxen a la superfície dels cristalls de gel, aquest creix formant protuberàncies entre les proteïnes. Si la protuberància és suficientment gran, acaba engolint-les. Però si les proteïnes ataquen el gel més ràpidament del que son engolides, el creixement del gel s'atura. Aleshores, si el gel para de formar-se, els fluids poden arribar a ser molt freds sense congelar-se inclòs per sota del seu punt de congelació. S'ha vist que alguns animals sobreviuen amb els seus fluids interns a -2ºC.

La teoria es recolza en un model informàtic basat en la geometria de les proteïnes. Els investigadors van provar el model amb proteïnes de diferents formes per predir fins quan l'aigua es mantenia sense congelar-se abans de que el gel es tornés a formar de nou.

Treball de referència:

Sander, L.M. & A.V. Tkachenko. (2004). Kinetic pinning and biological antifreezes. Physical Review Letters, 93: 128102.