Warum sind Pinguine Vögel?

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Es gibt 18 verschiedene Arten der Pinguine (Spheniscidae). Bis auf den Galápagos-Pinguin (Spheniscus mendiculus), der auf der Insel Isabela auch knapp nördlich des Äquators vorkommt, sind alle Pinguinarten ausschließlich auf der Südhalbkugel zu finden.

Pinguine sind, obwohl sie nicht fliegen können, Vögel. Es gibt heute etwa 40 verschiedene Vogelarten, die nicht fliegen können. Darunter die Strauße (Struthio), Nandus (Rhea), Emu (Dromaius novaehollandiae) und Kasuare (Casuarius), Kiwis (Apteryx), der Eulenkopfpapagei oder Kakapo (Strigops habroptila), der Kagu (Rhynochetos jubatus), verschiedene Rallenarten wie die Takahe (Porphyrio hochstetteri) und die Wekaralle (Gallirallus australis), der Galápagos-Kormoran (Phalacrocorax harrisi), die Marquesastaube (Alopecoenas rubescens) und Entenarten wie die Auckland- (Anas aucklandica) und die Campbell-Ente (Anas nesiotis). Daneben gab es noch eine Reihe flugunfähiger Vögel, die in historischer Zeit durch menschliche Eingriffe ausgerottet wurden wie Moas (Dinornithiformes), Elefantenvögel (Aepyornithidae), die Dronte (Raphus cucullatus), der Rodrigues-Solitär (Pezophaps solitaria) und der Stephensschlüpfer (Xenicus lyalli).
Wenn es so viele flugunfähige Vögel gibt, scheint die Fähigkeit zu fliegen also kein typisches Vogel-Merkmal zu sein. Gleichzeitig gibt es auch eine ganze Reihe von Tieren, die fliegen können, aber keine Vögel sind, nämlich die zu den Insekten (Insecta) gehörenden Fluginsekten (Pterygota), die zu den Säugetieren (Mammalia) zählenden Fledertiere (Chiroptera) und die ausgestorbenen Flugsaurier (Pterosauria).

Um die Verwandtschaft einer Tiergruppe (ein Taxon) und somit eine gemeinsame Stammesgeschichte (Phylogenie) zu begründen, muss man nach Merkmalen suchen, die einzigartig für ein Taxon sind. Sie dürfen also nur in diesem Taxon auftreten und in keiner anderen Tiergruppe. Diese Merkmale nennt man abgeleitete Merkmale oder Apomorphien. Wenn man ein solches Merkmal, das nur in dieser einen und in sonst keiner anderen Gruppe auftritt, findet, dann muss jeder einzelne Angehörige dieser Gruppe dieses Merkmal von einem allen gemeinsamen Vorfahren geerbt haben. Der logische Schluss daraus ist, dass alle Lebewesen, welche von diesem einen Vorfahren abstammen, miteinander verwandt sein müssen.

Wenn die Fähigkeit zu fliegen keine Apomorphie der Vögel ist, welche Merkmale sind dann für die Vögel kennzeichnend? Es gibt etliche Apomorphien, die die Vögel als eigenständige Verwandtschaftsgruppe von den anderen Landwirbeltieren (Tetrapoda) abgrenzen. Das gilt aber nur für die heute lebenden Tierarten. Die Vögel stammen von theropoden Dinosauriern (Dinosauria) ab und sind deshalb stammesgeschichtlich nichts anderes als ein bis heute noch existierender Zweig der Dinosaurier. Apomorphien, welche heute die Vögel kennzeichnen, fanden sich auch bei anderen Dinosaurier-Zweigen. So sind z. B. die Federn kein exklusives Vogel-Merkmal, denn sie traten auch bei anderen Nicht-Vogeldinosauriern auf. Neuere Untersuchungen deuten darauf hin, dass auch die ausgestorbenen Flugsaurier, die Schwestergruppe der Dinosaurier, Federn trugen. Apomorphien, welche heute typisch für Vögel sind, sind daher eigentlich streng genommen keine Vogel-Apomorphien, sondern Dinosaurier-Apomorphien. Die Federn, welche bereits der gemeinsame Vorfahr von Dino- und Flugsauriern besessen haben könnte, wären dann gar eine Apomorphie der Ornithodira. Wir wollen diese Merkmale, da die übrigen Vertreter heute alle ausgestorben sind, als Apomorphien der Vögel betrachten:

  • Alle rezenten Vögel (auch die Pinguine) haben Federn und es gibt umgekehrt heute kein Tier mit Federn, das kein Vogel ist. Da Federn leicht zu erkennen sind, sind sie die Apomorphie, anhand derer man einen Vogel am leichtesten als Vogel identifizieren kann. Wenn man somit ein Tier mit Federn sieht, kann man sich sicher sein, dass man es mit einem Vogel zu tun hat.
  • Am Schultergürtel sind die beiden Schlüsselbeine (Claviculae) zu einem einzigen Knochen, dem Gabelbein (Furcula) verschmolzen.
  • Die Anzahl der Finger (Digiti) ist von ursprünglich fünf im Tetrapoden-Bauplan auf drei reduziert: Digitus major, Digitus minor und Digitus alulae. Mit Ausnahme der Strauße und junger Hoatzine (Opisthocomus hoazin) haben die Finger keine Krallen.
  • An der Hintergliedmaße sind die Tibia (Schienbein) und die oberen Fußwurzelknochen (Tarsalia) zu einem Knochen verschmolzen, dem Tibiotarsus. Die unteren Fußwurzelknochen sind mit den Mittelfußknochen (Metatarsalia) zum Laufbein (Tarsometatarsus) verschmolzen.
  • Die Knochen sind stark mineralisiert (bei Vögeln besteht Knochen zu etwa 84 % aus anorganischer Substanz, bei Säugern sind es nur rund 70 %) und pneumatisiert. Das Skelett der Vögel ist deshalb sehr leicht. Bei Fregattvögeln (Fregatta) mit einer Flügelspannweite von immerhin 2 m wiegt es gerade einmal 100 g und ist damit sogar leichter als das Federkleid!
  • Bei weiblichen Vögeln wird in den Markhöhlen eine besondere Form von Knochen ausgebildet, der medulläre Knochen. Er wird nur in der Fortpflanzungszeit angelegt und dient als Calciumspeicher für die Produktion der Eischale. Das Gewicht des Skeletts steigt in dieser Zeit um bis zu 20 %.
  • Vögel haben keine Zähne mehr. Anstelle eines Mauls ist bei ihnen ein knöcherner Schnabel ausgebildet. Er ist bei Tauben und Gänsen von einer ledrigen Haut überzogen, bei allen anderen Vögeln von einer Scheide aus Horn.
  • Vögel besitzen am Schädel ein zusätzliches "Gelenk". Das Jochbein (Jugale) ist mit dem Quadratojugale zu einem Knochenstab verwachsen, der Drehbewegungen des Quadratums (ein Kiefergelenksknochen) an den Oberkiefer weiterleitet. Deshalb ist bei Vögeln nicht nur der Unterkiefer beweglich, sondern auch der Oberkiefer. Besonders ausgeprägt ist dieses Gelenk z. B. bei den Papageien (Psittaciformes).
  • Vögel sind warmblütig und erzeugen ihre Körperwärme von innen heraus (Endothermie). Ihre Körpertemperatur liegt konstant (Homoiothermie) bei etwa 42 °C und damit in der Regel deutlich höher als bei Säugern. Einige Vögel wie die Kolibris (Trochilidae) senken in der Nacht ihre Körpertemperatur jedoch stark ab (Torpor), um Energie zu sparen.
  • Von den im ursprünglichen Bauplan der Landwirbeltiere paarigen Aortenbögen ist bei Vögeln nur der rechte Aortenbogen erhalten geblieben (bei Säugetieren einschließlich des Menschen ist lediglich der linke Aortenboden erhalten).
  • Die Vogellunge verändert ihr Volumen beim Atmen nicht und wird sowohl beim Ein- (Inspiration) als auch beim Ausatmen (Expiration) belüftet. Die Belüftung erfolgt über ein System aus ursprünglich neun Luftsäcken (Sacci pneumatici), die sich teilweise bis in die Knochen erstrecken. Der Gasaustausch in der Lunge erfolgt über die sich zu Luftkapillaren aufspaltenden Lungenpfeifen (Parabronchien) mit den Blutgefäßen in einem sehr effizienten Gegenstromprinzip.

Eine Apomorphie kann indes auch das Wegfallen eines Merkmals sein, welches im ursprünglichen Bauplan einst vorhanden war. Pinguine haben sich an ein Leben im Meer angepasst und deshalb die Fähigkeit des Fliegens sekundär wieder verloren. Das heißt, dass die Vorfahren der Pinguine sehr wohl einmal fliegen konnten - vielleicht haben sie ähnlich gelebt wie einige Alkenvögel (Alcidae) auf der Nordhalbkugel. Auch diese Vögel sind daran angepasst, im Meer nach Fischen zu tauchen und viele von ihnen besitzen recht kleine Flügel. Der ausgestorbene Riesenalk (Pinguinus impennis) besaß gar nur winzige Flügelchen und war, wie Pinguine, vollkommen fluguntauglich.
Bei Pinguinen ist die Anpassung an die marine Lebensweise am weitesten fortgeschritten. Anders als bei den anderen Vögeln sind sogar ihre Knochen nicht mehr pneumatisiert, was sie schwerer macht und den Pinguinen das Tauchen erleichtert. Ihre Füße sind weit nach hinten verschoben, dadurch bieten sie im Wasser kaum Widerstand und tragen dazu bei, dass der Pinguin besonders stromlinienförmig aussieht. Der Nachteil ist jedoch, dass Pinguine an Land sehr unbeholfen sind. Als echte Vögel müssen Pinguine von Zeit zu Zeit an Land gehen. Einerseits zur Fortpflanzung, denn Pinguine legen hartschalige Eier. Andererseits wird ihr Federkleid beim Wechsel der Federn (der Mauser) wasserdurchlässig und würde die Tiere nicht mehr ausreichend vor dem Auskühlen im kalten Wasser schützen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologiestudium, Universität Leipzig

Kleiner Tipp:

Bei der Textlänge werden die meisten das gar nicht erst lesen.

Deshalb lieber kurz und auf den Punkt gebracht schreiben.

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@InsanityWay

Kleiner Tipp: meinen Expertentitel habe ich meinen langen Antworten zu verdanken - offenbar finden nicht wenige eine ausführliche und dafür korrekte Antwort hilfreicher als Zweizeiler. Überlass es doch einfach den anderen, ob sie meine Beiträge lesen möchten oder nicht.

Mir ist es jedenfalls herzlich egal, ob meine Antwort von vielen gelesen wird. Wenn es nur einer tut und dabei was gelernt hat, ist mein Ziel schon erfüllt!

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Weil es um die Verwandtschaft geht, nicht um Ähnlichkeiten. Selbst wenn es nicht immer einfach ist, Verwandschaften zu erkennen. So wurde erst kürzlich durch DNA-Analysen erkannt, dass Falken enger mit Papageien verwandt sind als mit Adlern.

Deshalb greift man zu Abgrenzung auch auf die Merkmale zurück, die - mehr oder weniger zufällig oder willkürlich - für alle Mitglieder einer Gruppe gelten und für alle Nichtmitglieder nicht.

Deshalb gehört die Fähigkeit zu fliegen nicht zu Abgrenzung der Vögel, weil nicht alle Vögel fliegen können und nicht alle Flieger Vögel sind. Auch gehört eine Plazenta nicht zu Definition der Säugetiere, weil auch manche Haie eine Plazenta bilden und einige Säugetiere Eier legen.

Weil "fliegen können" keine zwingende Voraussetzung dafür ist, ein Vogel zu sein.
Fledermäuse können auch fliegen, sind aber keine Vögel.

Es geht um Verwandtschaften, nicht um eine einzelne Merkmale des "Könnens".

Die meisten Vögel fliegen, aber längst nicht alle.
Pinguine sind enger mit z.B. Hühnern verwandt als mit z.B. Säugetieren.  

Vögel zeichnen sich aus durch:

  • Sind Wirbeltiere
  • Haben Federn
  • Legen Eier
  • Geben Gleichwarme Körpertemperatur
  • Heben einen Schnabel

Anhand dieser Mehrmale lassen sich Pinguine ganz klar den Vögeln zuordnen.

Übrigens sind sie auch nicht die einzigen flugunfähigen Vögel. ;)

Hier findest du noch ein paar mehr Informationen über Vögel:

https://www.tierchenwelt.de/tierarten/voegel.html

Viele Vögel können nicht fliegen Strauße. Emus, Kiwis, Kakapo, Nandu, Kasuar, Mauritius Papagei, Galapagosscharbe, Takahe, einigen Rallen Hühner und auch einige Taubenarten und Entenarten.

Es geht um Bestimme merkmale wie Federn, aufbau der Flügen auch wenn sie nicht mehr zu Fliegen taugen, Schnabel. Es können nicht alle Vögel fliegen

Flugunfähiger Vogel – Wikipedia

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