Wzbogacony o piękne zdjęcia i nagrania dostępne w internecie pasjonujący reportaż “Pingwiny cesarskie” jest przesycony szacunkiem do tych wspaniałych stworzeń i fascynacją ich ogromnymi możliwościami.
Emocjonująca wyprawa w głąb krainy wiecznego lodu śladami pingwinów cesarskich.
O tych wspaniałych ptakach można mówić same niezwykłe rzeczy – są dostojne i piękne, mają zdumiewające możliwości adaptacyjne do życia w ekstremalnych warunkach. Mimo wielu badań, wciąż jednak niewiele o nich wiemy. Książka „Pingwiny cesarskie. Śladami najniezwyklejszych ptaków Antarktyki” odsłania tajniki tych wspaniałych stworzeń.
O pingwinach cesarskich można mówić same niezwykłe rzeczy i ani razu nie skłamać. Są największe ze wszystkich pingwinów, najgłębiej nurkują, potrafią najdłużej wstrzymać oddech. Żyją w najzimniejszych i najbardziej odizolowanych miejscach. Jako jedyne mają złote pióra na piersi. Poruszają się dostojnie ze skrzydłami przyciśniętymi do boków, a nie rozłożonymi w celu utrzymania równowagi. Wciąż jednak niewiele o nich wiemy.
• Jak utrzymują ciepło i jak ich skóra pozostaje sucha na takich głębokościach?
• Jak wstrzymują oddech na wystarczająco długo?
• Jak widzą w czasie polowań?
• Jak ich narządy radzą sobie z ciśnieniem panującym na 500 metrach pod powierzchnią oceanu? To przecież ponad 51 kilogramów naciskających na każdy centymetr kwadratowy ciała!
Kiedy raz uległem czarowi pingwina cesarskiego, nic już nie mogło zdjąć ze mnie tego uroku, wyznaje Gerald Kooyman, stary wyjadacz wypraw antarktycznych.
Pingwiny cesarskie
Śladami najniezwyklejszych ptaków Antarktyki
Przekład: Szymon Drobniak
Wydawnictwo Copernicus Center Press
Premiera: 20 marca 2024
Przedmowa
Wsłuchując się w historie o pionierskich eksploracjach i badaniach Antarktyki lub o początkach lotów kosmicznych człowieka, miałam czasami wrażenie, że urodziłam się w niewłaściwej epoce. Było wtedy tak wiele do zbadania, tak wiele miejsc nietkniętych, faktów niesprawdzonych i nieznanych, wreszcie – tyle cudów czekających na odkrycie, zarówno na naszej planecie, jak i poza nią. Nie dostałabym wprawdzie w tamtych czasach takich samych możliwości, jakie miałam przez całą moją karierę „na lodzie” (jak o życiu i pracy na Antarktydzie mówią jej mieszkańcy) oraz w przestrzeni kosmicznej – nadal jednak lubię wyobrażać sobie te początki. Możliwe też, że nic nie dzieje się bez powodu, skoro naukowcy i naukowczynie wszelkich narodowości wciąż mają na Ziemi i poza nią niezliczone rzeczy do odkrycia.
Pierwsze dziesięciolecia wczesnych badań nad Antarktydą to był zupełnie inny czas – w pewnym sensie „czystszy”, dzikszy, korzystający z metod i procedur naukowych w sposób nieskażony niezliczonymi ograniczeniami i regulacjami związanymi z bezpieczeństwem, wszechobecnymi dziś protokołami i przepisami. Był to czas, kiedy prawdziwi pionierzy, tacy jak Jerry Kooyman, wyruszali w zamarzniętą, nieznaną Antarktydę uzbrojeni jedynie w nurtujące ich pytania naukowe i bez żadnego doświadczenia (własnego lub innych), z którego mogliby czerpać. To był czas, kiedy laski dynamitu rozdawano wszystkim chętnym naukowcom, nie mającym żadnego doświadczenia z materiałami wybuchowymi (tak, Jerry był z tego doskonale znany, nawet jeśli nie wspomniano o tym na dalszych kartach tej książki!), a ci jakimś cudem opuszczali Antarktydę nie tylko ze zdobytymi danymi, ale też z wszystkimi palcami u rąk i nóg.
Istnieją uderzające podobieństwa między tamtą epoką polarnych eksploracji a światem eksploracji kosmosu – mniej więcej w tym samym okresie człowiek wyruszył w swoją pierwszą podróż na Księżyc. Dzisiaj NASA, obciążona spotkaniami, procedurami, biurokracją narzucaną przez rząd i różne własne komisje, byłaby nie do poznania dla armii młodych, świeżo upieczonych inżynierów podejmujących co godzinę fundamentalne decyzje, próbujących sprostać odważnej deklaracji prezydenta Johna F. Kennedy’ego o zamiarze postawienia ludzkiej stopy na Księżycu.
Zarówno w kosmosie, jak i na lodzie był to czas nieokiełznanej, surowej eksploracji. Ci, którzy mieli szczęście odegrać w niej jakąś rolę, pozostawili po sobie wielką spuściznę, przecierając szlak, którym mogą podążać dzisiaj inni. Jerry niewątpliwie stał na czele tej grupy. Oprócz tego, że to prawdziwy odkrywca, jest także prawdziwym przyrodnikiem. W swoich dociekaniach nie tylko poszukiwał odpowiedzi na pytania oparte na hipotezach badawczych, ale też próbował rozwikłać tajemnice życia badanych przez niego organizmów.
W książce, którą trzymasz w ręku, Jerry snuje opowieść o jednym z najbardziej znanych przedstawicieli charyzmatycznej megafauny i robi to w sposób, który zarówno oddaje ogrom jego dorobku naukowego, jak też uwodzi elegancją opisów i osobistych anegdot, przenoszących czytelnika na lód – a wszystko to obserwujemy przez pryzmat trwających zmian klimatu. Jego akty prawdziwego bohaterstwa – przeprawy przez szalejące rzeki, ryzykowne trawersy lodowcowe, częste spacery po metaforycznie i dosłownie cienkim lodzie – były po prostu rutynowymi elementami jego codziennej pracy badawczej. I choć cztery dekady później podczas mojego pobytu na Antarktydzie podobne operacje były nie do pomyślenia, nie można zaprzeczyć, że wraz z ograniczeniem swobody działań wynikającym z coraz ściślejszych regulacji straciliśmy dostęp do jakiejś części niegdysiejszej przygody.
Jerry jest nie tylko naukowcem, przyrodnikiem i odkrywcą; jest także wynalazcą. Czymś oczywistym było dla niego zawsze struganie, majsterkowanie, tworzenie czegoś z niczego – wszystko dla osiągnięcia zamierzonego celu. Na początku swej naukowej drogi nie mógł po prostu otworzyć katalogu rejestratorów i fotopułapek, żeby wybrać sprzęt mierzący potrzebne mu parametry. Kiedy chciał zbadać imponujące głębokości i czasy zanurzenia wytrawnych zwierzęcych nurków, jego pierwszym krokiem było zaprojektowanie i zbudowanie własnego systemu rejestrującego. Do dziś nie widziałam bardziej kreatywnego wykorzystania zwykłego minutnika! I chociaż był inicjatorem wielu pionierskich osiągnięć metodologicznych, Jerry sam nigdy by się do tego nie przyznał, ponieważ jest równocześnie jednym z najskromniejszych naukowców takiego kalibru.
„Są tacy, którzy mogą żyć bez dzikich istot, i tacy, którzy tego nie potrafią”. Jerry rozpoczyna pierwszy rozdział swojej książki, cytując wymowne słowa Aldo Leopolda. Podobnie jak Jerry, już jako małe dziecko odznaczałam się ciekawością otaczającego mnie świata, pragnęłam doświadczyć i lepiej zrozumieć cuda otaczającej mnie przyrody. Owa naukowa ciekawość przekształciła się w ciągłą potrzebę eksplorowania, która prowadziła mnie i napędzała przez całe życie. Zanurzenie się pod lodem Antarktyki w celu zbadania fizjologii nurkowania pingwinów cesarskich było przedsięwzięciem badawczym zainspirowanym przez dawnych odkrywców i prawdziwych pionierów, takich jak Jerry. Konsekwentne podążanie drogą wytyczoną w pracy nad zwierzętami w ekstremalnych środowiskach ostatecznie doprowadziło mnie do tego zawodowego osiągnięcia, jakim było robienie nauki dosłownie nie z tego świata i patrzenie z góry na naszą planetę-matkę. Skoro sięgasz po tę książkę, zakładam, że ty także nie możesz żyć bez dzikości… Myślę, że historie opowiadane tutaj przez Jerry’ego jeszcze bardziej cię z nią zwiążą.
Człowiek, mit, legenda – to nie tylko naprędce wymyślona etykieta, lecz słowa, którymi faktycznie definiuję Jerry’ego. Byłabym jednak niedbała, gdybym nie dodała do tej listy określenia „mentor”. Stymulujące rozmowy, rady i historie opowiadane mi przez Jerry’ego oraz przygody, które przeżyliśmy podczas wielu lat studiów w Scripps Institution of Oceanography, należą do moich najcenniejszych wspomnień. Wszystko to odegrało kluczową rolę w ukształtowaniu moich akademickich ambicji i mojej naukowej ścieżki; podobnie było w przypadku niezliczonych innych osób, które miały zaszczyt zetknąć się w swoim życiu z Jerrym. Błogosławię Jerry’ego – i Jima Mastro – za ich najnowszy wysiłek próby uchwycenia pełnego przygód życia Jerry’ego i opowiedzenia go światu. Ci z nas, którzy mieli szczęście prowadzić życie pełne tak głębokich doświadczeń – czy to na tej planecie, czy poza nią – rozumieją, że te przygody i spostrzeżenia nie należą wyłącznie do nas. Prowadzimy badania w imieniu całej ludzkości, dlatego naszym obowiązkiem jest przekazywanie tego, co widzimy, dzielenie się tym wszystkim z całą ludzkością, a jeśli ma się trochę więcej szczęścia – przetarcie szlaku tak szerokiego jak ten wytyczony przez Jerry’ego.
Dr Jessica Ulrika Meir,
fizjolożka porównawcza i astronautka NASA
Wprowadzenie
Pingwin cesarski został zaobserwowany prawdopodobnie po raz pierwszy w 1820 r. na pływającym lodzie gdzieś na północ od Morza Rossa przez rosyjskiego odkrywcę Thaddeusa von Bellingshausena podczas jego rejsu dookoła kontynentu antarktycznego. Chociaż już wcześniej niemieccy przyrodnicy, ojciec i syn Johann Reinhold Forster i Johann Georg Adam Forster, opisali ptaka być może będącego pingwinem cesarskim – działo się to podczas drugiej wyprawy Cooka (1772–1775), gdy poszukiwał on (bezskutecznie) Terra Australis Incognita (nieznanego kontynentu południowego). Stąd też w nazwie gatunku Aptenodytes forsteri, zapisanej przez Graya w 1844 r., nazwisko Johannów ojca i syna.
Te niezwykłe ptaki mają kilka wyjątkowych cech, które odróżniają je od wszystkich innych pingwinów: (1) są największymi przedstawicielami tej grupy; (2) są jedynymi pingwinami o złotym upierzeniu piersi; (3) całe życie spędzają w morzu lub na lodzie morskim; (4) rozmnażają się i wysiadują jaja w środku zimy (pingwin grubodzioby z nowozelandzkiego Fiordlandu również tak robi, ale w znacznie mniej surowych warunkach termicznych); (5) jaja inkubują wyłącznie samce; (6) 120-dniowy post inkubującego samca jest najdłuższym u wszystkich pingwinów i być może wszystkich ptaków; (7) na najwyższych szerokościach geograficznych rozmnażanie i inkubacja odbywa się całkowicie w ciemności, bez gniazda, w warunkach surowej antarktycznej zimy; (8) nie są terytorialne, a samce przytulają się do siebie, aby przetrwać długą zimową noc; (9) kiedy maszerują w grupie, idą jedną kolumną; oraz (10) są to jedyne pingwiny, które kroczą ze skrzydłami przyciśniętymi do boków ciała, zamiast trzymać je rozłożone dla równowagi.
Chociaż w normalnej pozycji stojącej ich wysokość wynosi nieco poniżej metra, mogą wysunąć szyję o kolejne 10 centymetrów, aby spojrzeć ponad tłumem. Ich masywne stopy stanowią barierę termiczną pomiędzy ciepłym ciałem a lodem morskim, na którym stoją. Te niezwykłe stopy pełnią także wiele innych funkcji. Zaopatrzone w pazury, stanowią główny element napędowy podczas jazdy na brzuchu (technika określana jako „zjazd na sankach”), a podczas pływania w wodzie służą za hamulec i ster. Pełnią także rolę przenośnego „gniazda” dla jaja i pisklęcia podczas inkubacji[1] i wygrzewania młodego. Izolowane przez stopy od zagrażającego życiu intensywnego zimna lodu i chronione przed żywiołami przez pióra worka lęgowego rodzica, jajo lub pisklę utrzymywane jest w temperaturze około 38°C, podczas gdy temperatura powietrza i lodu w odległości zaledwie jednego do trzech centymetrów od niego może wynosić -50°C i mniej. Kiedy pingwiny kołyszą się na piętach, jedynym fragmentem skóry dotykającym lodu jest mała, gruba poduszka o średnicy około 2,5 cm, w której znajdują się komórki wypełnione powietrzem zapewniające izolację termiczną krwi krążącej w stopie.
Krótko mówiąc, pingwin cesarski jest doskonale przystosowany do swojego środowiska. I nic dziwnego: pingwiny istnieją od czasów, gdy w późnej kredzie oddzieliły się ewolucyjnie od nurów, a sam pingwin cesarski żyje na Ziemi od 2,5 miliona lat, nieco tylko krócej niż pingwin białooki (zwany też pingwinem Adeli; Pygoscelis adeliae). Fascynujące jest dla mnie to, że dwa najstarsze gatunki pingwinów są jednocześnie jedynymi, które rozmnażają się tak daleko na południu.
Oczywiście nawet pingwiny Adeli opuszczają Antarktydę, gdy nadchodzi zima. Samce pingwinów cesarskich pozostają na miejscu, wysiadując jaja w (dosłownie) mrożących krew w żyłach temperaturach, przy huraganowych wiatrach i w całkowitej ciemności – jednym słowem: w warunkach fizycznych najsurowszych z możliwych, jakich mogą doświadczać kręgowce. Nic więc dziwnego, że pierwszą kolonię lęgową tak dużego, pięknego i licznego gatunku odkryli dopiero w 1902 r. członkowie wyprawy badawczej Roberta Falcona Scotta (trwającej w latach 1901–1904 ekspedycji Discovery). Kolonia znajdowała się w rejonie Cape Crozier, po przeciwnej stronie wyspy[2] w stosunku do bazy Scotta nad Zatoką Winter Quarters.
Podczas kolejnej wyprawy Scotta (ekspedycji Terra Nova w latach 1910–1913) trzech członków jego załogi – Edward A. Wilson, Apsley Cherry-Garrard i Henry r. „Birdie” Bowers – przemierzyło w zimie trasę ze swojej bazy w Cape Evans (na zachodnim wybrzeżu na Wyspy Rossa) do Cape Crozier w celu zebrania jaj do badań z zakresu embriologii. Cherry-Garrard opisał tę podróż w książce The Worst Journey in the World (z ang. Najgorsza wyprawa świata)[3]. I rzeczywiście taka była: trzej mężczyźni stawili czoła ekstremalnym temperaturom, brakom w zaopatrzeniu i skrajnej niewygodzie – dosłownie balansując na krawędzi śmierci w warunkach, które pingwiny znoszą na co dzień.
Fakt, że pingwiny potrafią tak żyć, oraz pytanie, jak to robią, były przedmiotem wielu dociekań. Członkowie ekspedycji Discovery Scotta jako pierwsi zdali sobie sprawę, że ptaki te wysiadują jaja zimą, ale pierwsze badania naukowe nad tym zachowaniem przeprowadzono dopiero, gdy niejaki Bernard Stonehouse przeprowadził zimą 1948 i 1949 r. obserwacje na Dion Islands (nawiasem mówiąc: to najbardziej na północ wysunięta kolonia lęgowa pingwinów cesarskich). Jego śladem podążył francuski biolog Jean Prévost, który w 1952 r. rozpoczął badania nad tymi ptakami w kolonii w rejonie Pointe Géologie, zaledwie kilkaset metrów od miejsca, gdzie później miała powstać francuska stacja badawcza Dumont d’Urville.
Wyprawa Stonehouse’a była tą bardziej heroiczną ze wspomnianych dwóch wczesnych operacji i być może najbardziej fizycznie wymagającą z wszystkich eskapad badawczych w historii badań pingwinów. Stonehouse pierwotnie przebywał na Antarktydzie jako drugi pilot Brytyjskiej Służby Antarktycznej (BAS, z ang. British Antarctic Survey) na wyspie Stonington, ale katastrofa lotnicza i całkowite zniszczenie samolotu położyły temu kres. Po kilku dniach on sam i pierwszy pilot zostali zauważeni i uratowani przez samolot zwiadowczy z antarktycznej ekspedycji badawczej Ronnego (Ronne Antarctic Research Expedition, mającej miejsce w latach 1947–1948).
Po uratowaniu, Stonehouse i trzej towarzysze wybrali się w październiku psim zaprzęgiem z krótką wizytą na Dion Islands (usłyszałem o tym kilkadziesiąt lat później od żony Finna Ronnego, Edith). Wkrótce po dotarciu tam zostali zmuszeni do wycofania się do bazy na wyspie Stonington z powodu pogarszającego się stanu lodu morskiego. Jestem w stanie sobie wyobrazić, że niezręcznie mogłoby to wyglądać, gdyby Amerykanie musieli go ratować ponownie – zwłaszcza że pomiędzy wyprawami BAS i Ronnego trwała wtedy subtelna, niepisana rywalizacja. Ptaki go jednak intrygowały i postanowił je bliżej zbadać przy najbliższej okazji. Jedyną możliwością było wykonanie prac zimą, kiedy lód morski był stabilny. Tak więc w czerwcu wraz z dwoma towarzyszami Stonehouse ponownie pojechał psim zaprzęgiem do kolonii i pozostał tam do połowy sierpnia.
Tak właśnie można by zdefiniować hardcorową wyprawę polarną.
W czasach, kiedy Stonehouse prowadził obserwacje, znane były tylko dwie inne kolonie pingwinów cesarskich: jedna na Cape Crozier i druga na Haswell Island, odkryte przez członków australijsko-azjatyckiej ekspedycji antarktycznej Douglasa Mawsona z lat 1911–1914. Kolonię w Pointe Géologie odkryto w 1950 r., a do czasu, gdy Prévost opublikował swój opis zachowań rozrodczych pingwina cesarskiego w 1961 r. (przypadkowo w tym samym roku, w którym odbyła się moja pierwsza podróż na Antarktydę), odkryto osiem kolejnych kolonii, w tym jedną na Wyspie Coulmana na Morzu Rossa. (Dowiedziałem się o niej podczas mojej podróży w 1961 r., ale nigdy nie przypuszczałem, że pewnego dnia odwiedzę ją w trakcie moich badań.)
Praca Prévosta zapoczątkowała najdłuższy i najbardziej produktywny program badań nad ekologią, zachowaniami i fizjologią pingwinów cesarskich, ale zakończył się on nagle w 2008 r., kiedy rząd francuski nałożył ograniczenia na procedury wykonywane na badanych ptakach.
Oczywiście, od czasu, gdy Stonehouse i Prévost przeprowadzili swoje obserwacje, opublikowano wiele innych badań nad zachowaniem i fizjologią rozrodu pingwinów cesarskich. Sporo już wiemy o tym, co ich samce robią zimą. Ale co z resztą roku? Choć pomyślna inkubacja jaj ma kluczowe znaczenie dla przetrwania gatunku – to jego cykl życiowy się na niej nie kończy. Z moich badań wynika, że ramy życia tych pingwinów wyznaczają cztery najważniejsze migracje: te w czasie karmienia piskląt („praca z dala od domu”), migracja po osiągnięciu dojrzałości, przed corocznym pierzeniem i zaraz po pierzeniu.
Książka, którą czytasz, opowiada o tych wyprawach, o niebezpieczeństwach, na jakie narażone są pingwiny cesarskie podczas każdej z nich, oraz o adaptacjach fizjologicznych, które pozwalają im nie tylko przetrwać, ale także rozwijać się w najsurowszym i fizjologicznie najbardziej wymagającym środowisku na Ziemi. To także opowieść o moim życiu, badaniach prowadzonych w celu poznania tych pingwinów, dążeniu do opisania biologii ich rocznego cyklu i spotykających mnie na tej drodze przygodach oraz o mojej współpracy z wieloma przyjaciółmi – w tym z moimi dwoma synami – z którymi miałem zaszczyt pracować na lodach Morza Rossa.
Rozmnażanie
Pingwiny cesarskie zaczynają przybywać do swoich kolonii od około połowy marca do około połowy kwietnia. W Pointe Géologie, gdzie ich nadejście można obserwować ze stacji badawczej, największy napływ ma miejsce w okresie od 30 marca do 13 kwietnia. Pod koniec długiego marszu liczącego od 50 do 100 kilometrów po morskim lodzie ptaki tworzą długą, wąską kolumnę, każdy pingwin w jednakowej odległości od kolejnego. W koloniach Morza Rossa, gdzie prowadziłem nasze badania, nigdy nie miałem okazji obserwować momentu przybycia ptaków.
Po dotarciu na miejsce samce mogą ważyć nawet 45 kilogramów, przy średniej wadze 37 kilogramów. Samice osiągają wagę do 32 kilogramów, a ich średnia waga wynosi 28 kilogramów. Oznacza to, że dymorfizm płciowy u tego gatunku nie ma wiele (lub wręcz nic) wspólnego z dominacją samców. Nie obserwujemy u nich obrony terytorialnej ani pilnowania samic, chociaż te wciąż mogą dokonywać selekcji płciowej. Samiec potrzebuje dużych zapasów tłuszczu na długi zimowy post związany z inkubacją, samice mogą więc preferować silniejszych i większych samców. Przez następny miesiąc ptaki angażują się w szereg zachowań mających na celu stworzenie i wzmocnienie więzi partnerskich, których kulminacją są pierwsze kopulacje (miesiąc po przybyciu). Z danych uzyskanych od kilku zaobrączkowanych osobników wynika, że niewiele osobników łączy się w te same pary w następnym roku.
Składanie jaj rozpoczyna się mniej więcej w pierwszym tygodniu maja i trwa do pierwszego tygodnia czerwca – dokładny termin zależy od szerokości geograficznej kolonii. W ciągu dwudziestu czterech godzin samica przekazuje jajo samcowi i na następne dwa miesiące opuszcza kolonię w poszukiwaniu pożywienia. Samiec wysiaduje jajo przez całą zimę, aż do powrotu samicy na początku sierpnia (mniej więcej w momencie wyklucia się jaja), po czym sam wyrusza do morza na około trzy tygodnie, aby się najeść. Następnie obaj partnerzy na zmianę pielęgnują pisklę i żerują na morzu, a ich wyprawy po pokarm stają się coraz krótsze, aż do momentu osiągnięcia przez pisklęta dorosłości.