Pinguine, die sich wie Glasmoleküle verhalten: insgesamt stabil, mit gerade dem richtigen Schuss Flexibilität.
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Erlangen – Parallelen lassen sich oft zwischen den unterschiedlichsten Phänomenen finden. Der Vergleich einer Pinguinkolonie mit der Struktur von Glas wäre sicher nur den wenigsten in den Sinn gekommen – doch genau den stellen nun Forscher der Universität Erlangen-Nürnberg an.

Auf den subantarktischen Inseln bilden Königspinguine Brutkolonien mit mehreren hunderttausend Vögeln. Jedes Brutpaar verharrt während eines Zeitraums von zwei Monaten an nahezu der gleichen Stelle und verteidigt seinen Brutplatz aggressiv gegen andere Pinguine. Bei der Betrachtung aus der Vogelperspektive – genauer gesagt der von fliegenden Vögeln – ergibt das ein Muster von schöner Regelmäßigkeit.

Luftaufnahmen solcher Kolonien ließen Biophysiker um den Erlanger Forscher Richard Gerum Parallelen zu einer zweidimensionalen Flüssigkeit von Partikeln ziehen. Diese werden wie in einem Wassertropfen von wechselseitigen Anziehungskräften zusammengehalten. Doch kommt es zur Abstoßung, wenn sie einander zu nahe kommen. Die Tendenz der Pinguine zur Bildung einer dichten Kolonie entspricht den anziehenden Kräften, die abstoßenden Kräfte hingegen finden ihr Pendant im "Pick-Radius", in dem die Pinguine ihren Brutplatz gegen lästige Nachbarn verteidigen.

Das richtige Maß

Eine Analyse des Modells ergab, dass die Struktur der Brutkolonie der eines erstarrten Glases ähnelt. Sie kann ohne nennenswerte Veränderungen wochenlang bestehen bleiben. Die Elterntiere, die einander beim Brüten abwechseln, können so den Partner jederzeit einfach wiederfinden: Das ist schließlich keine leichte Aufgabe in einem Ambiente, das selbst die unüberschaubaren Sonnenschirmmeere von Tourismuszentren wie Rimini weit übertrifft.

Störungen der Brutkolonie – etwa durch Robben auf der Suche nach einem sonnigen Rastplatz – bringen die Ordnung nur kurzfristig durcheinander. Sie werden durch ein lokales "Aufschmelzen" und "Verflüssigen" der Struktur schnell kompensiert, treiben die Forscher den Vergleich mit Glas weiter.

Das Team glaubt, dass dieser glasartige Zustand ein Optimum an Dichte und Flexibilität bietet. Eine weitere Verdichtung durch eine gitterförmige Anordnung der Brutpaare wie in einem Kristall würde bereits Nachteile mit sich bringen. Das hätte laut den Forschernzur Folge, dass sich lokale Störungen wie ein Riss durch die gesamte Kolonie ausbreiten könnten und nur schwer zu reparieren wären. (red, 10. 5. 2018)