Dive depth profile and at surface behaviour data of emperor penguins from Pointe Géologie, Adélie Land, Antarctica, from expedition DDU 2005

Adult male and female emperor penguins (Aptenodytes forsteri) were fitted with satellite transmitters at Pointe-Géologie (Adélie Land), Dumont d'Urville Sea coast, in November 2005. Nine of 30 data sets were selected for analyses to investigate the penguins' diving behaviour at high resolution (doi:10.1594/PANGAEA.633708, doi:10.1594/PANGAEA.633709, doi:10.1594/PANGAEA.633710, doi:10.1594/PANGAEA.633711). The profiles are in synchrony with foraging trips of the birds during austral spring (doi:10.1594/PANGAEA.472171, doi:10.1594/PANGAEA.472173, doi:10.1594/PANGAEA.472164, doi:10.1594/PANGAEA.472160, doi:10.1594/PANGAEA.472161). Corresponding high resolution winter data (n = 5; archived elsewhere) were provided by A. Ancel, Centre d'Ecologie et Physiologie Energétiques, CNRS, Strasbourg, France. Air-breathing divers tend to increase their overall dive duration with increasing dive depth. In most penguin species, this occurs due to increasing transit (descent and ascent) durations but also because the duration of the bottom phase of the dive increases with increasing depth. We interpreted the efficiency with which emperor penguins can exploit different diving depths by analysing dive depth profile data of nine birds studied during the early and late chick-rearing period in Adélie Land, Antarctica. Another eight datasets of dive depth and duration frequency recordings (doi:10.1594/PANGAEA.472150, doi:10.1594/PANGAEA.472152, doi:10.1594/PANGAEA.472154, doi:10.1594/PANGAEA.472155, doi:10.1594/PANGAEA.472142, doi:10.1594/PANGAEA.472144, doi:10.1594/PANGAEA.472146, doi:10.1594/PANGAEA.472147), which backup the analysed high resolution depth profile data, and dive depth and duration frequency recordings of another bird (doi:10.1594/PANGAEA.472156, doi:10.1594/PANGAEA.472148) did not match the requirement of high resolution for analyses. Eleven additional data sets provide information on the overall foraging distribution of emperor penguins during the period analysed (doi:10.1594/PANGAEA.472157, doi:10.1594/PANGAEA.472158, doi:10.1594/PANGAEA.472162, doi:10.1594/PANGAEA.472163, doi:10.1594/PANGAEA.472166, doi:10.1594/PANGAEA.472167, doi:10.1594/PANGAEA.472168, doi:10.1594/PANGAEA.472170, doi:10.1594/PANGAEA.472172, doi:10.1594/PANGAEA.472174, doi:10.1594/PANGAEA.472175).

Beak colour dynamically signals changes in fasting status and parasite loads in king penguins

Peer reviewed

Breeding success and traits of equal and unequal pairs of little penguins (Eudyptula minor) on Phillip Island during 2001-2008

According to life-history theory, individuals optimize their decisions in order to maximize their fitness. This raises a conflict between parents, which need to cooperate to ensure the propagation of their genes but at the same time need to minimize the associated costs. Trading-off between benefits and costs of a reproduction is one of the major forces driving demographic trends and has shaped several different parental care strategies. Using little penguins (Eudyptula minor) as a model, we investigated whether individuals of a pair provide equal parental effort when raising offspring and whether their behavior was consistent over 8 years of contrasting resource availability. Using an automated identification system, we found that 72% of little penguin pairs exhibited unforced (i.e., that did not result from desertion of 1 parent) unequal partnership through the postguard stage. This proportion was lower in favorable years. Although being an equal pair appeared to be a better strategy, it was nonetheless the least often observed. Individuals that contributed less than their partner were not less experienced (measured by age), and gender did not explain differences between partners. Furthermore, birds that contributed little or that contributed a lot tended to be consistent in their level of contribution across years. We suggest that unequal effort during breeding may reflect differences in individual quality, and we encourage future studies on parental care to consider this consistent low and high contributor behavior when investigating differences in pair investment into its offspring. Key words: attendance patterns, individual quality, meal size, parental care, reproductive costs, seabirds.

Novel use of faecal sterols to assess human faecal contamination in Antarctica : a likelihood assessment matrix for environmental monitoring

Wastewater containing human sewage is often discharged with little or no treatment into the Antarctic marine environment. Faecal sterols (primarily coprostanol) in sediments have been used for assessment of human sewage contamination in this environment, but in situ production and indigenous faunal inputs can confound such determinations. Using gas chromatography with mass spectral detection profiles of both C27 and C29 sterols, potential sources of faecal sterols were examined in nearshore marine sediments, encompassing sites proximal and distal to the wastewater outfall at Davis Station. Faeces from indigenous seals and penguins were also examined. Faeces from several indigenous species contained significant quantities of coprostanol but not 24-ethylcoprostanol, which is present in human faeces. In situ coprostanol and 24-ethylcoprostanol production was identified by co-production of their respective epi isomers at sites remote from the wastewat er source and in high total organic matter sediments. A C 29 sterols-based polyphasic likelihood assessment matrix for human sewage contamination is presented, which distinguishes human from local fauna faecal inputs and in situ production in the Antarctic environment. Sewage contamination was detected up to 1.5 km from Davis Station.

The influence of animal mobility on the assumption of uniform distances in aerial line-transect surveys

Line-transect distance sampling is a widely used method for estimating animal density from aerial surveys. Analysis of line-transect distance data usually relies on a requirement that the statistical distribution of distances of animal groups from the transect line is uniform. We show that this requirement is satisfied by the survey design if all other assumptions of distance sampling hold, but it can be violated by consistent survey problems such as responsive movement of the animals towards or away from the observer. We hypothesise that problems with the uniform requirement are unlikely to be encountered for immobile taxa, but might become substantial for species of high mobility. We test evidence for non-uniformity using double-observer distance data from two aerial surveys of five species with a spectrum of mobility capabilities and tendencies. No clear evidence against uniformity was found for crabeater seals or emperor penguins on the pack-ice in East Antarctica, while minor non-uniformity consistent with responsive movement up to 30 m was found for Adelie penguins. Strong evidence of either non-uniformity or a failure of the capture-recapture validating method was found for eastern grey kangaroos and red kangaroos in Queensland.

News from Academy Bay

Conservation problems and programmes. The giant tortoises. The land iguanas. The Hawaiian petrels. The penguins, cormorants and gulls. The fire ants. The control of introduced mammals. Botany. Marine biology. Galapagos cave faunas. Rare twin births of giant tortoises. Visitors and events at the Charles Darwin Research Station (CDRS).

News from Academy Bay

The 25th anniversary of the Galapagos National Park. Fire at the Darwin Research Station. The control of introduced mammals. Good news about the Hood tortoises. The endangered land iguanas. Penguins, cormorants and flamingos in 1984. A workshop on national parks. International conservation award to Secretary Ripley. Visits and events at the Charles Darwin Research Station.

As aves antárticas estão livres de hemoparasitos? Um estudo de caso de pinguins (Pygoscelis spp.) e de skuas (Catharacta spp.) antárticos da Baía do Almirantado, Ilha Rei George, Antártica.

O parasitismo é uma importante força seletiva em populações, assim como a competição e a predação. Os parasitos sanguíneos podem afetar a coloração da plumagem, a seleção sexual e o sucesso reprodutivo em aves. As aves da região Antártica têm sido mencionadas na literatura como livres de hemoparasitos. A Baía do Almirantado, na Ilha Rei George, Península Antártica, é a maior Baía da região, abrigando diferentes espécies de aves durante o período reprodutivo. Dentre elas, estão duas espécies de skuas, as mais frequentes da Antártica, skua-sub-antártica (Catharacta lonnbergi) e skua-polar-do-sul (C. maccormicki) e três espécies de pinguins, pinguim-antártico (Pygoscelis antarctica), pinguim-papua (P. papua) e pinguim-de-adélia (P. adeliae). Skuas e pinguins são aves que se dispersam durante o inverno austral, podendo ser potenciais reservatórios e transmissores de parasitos, embora resultados negativos de hemoparasitos tenham sido encontrados para diversas outras aves marinhas e também para a região Antártica. O objetivo do presente trabalho foi investigar a presença de hemoparasitos em pinguins e skuas antárticos na Baía do Almirantado. Amostras de lâminas de esfregaço sanguíneo e de sangue para análises moleculares de pesquisa de Plasmodium/Haemoproteus foram coletadas em dois períodos reprodutivos, de dezembro de 2010 a março de 2011 e de dezembro de 2011 a fevereiro de 2012. Um total de 185 amostras de aves foram coletadas, incluindo 120 pinguins e 65 skuas. Skuas foram tiveram resultados negativos para hemoparasitos. As três espécies de pinguins foram positivas para Plasmodium/Haemoproteus , via técnica molecular, incluindo dois P. papua,dois P. antarctica etrês P. adeliae. Apenas um indivíduo confirmado positivo pela técnica molecular, pertencente a P. papua, foi positivo utilizando a técnica de esfregaço sanguíneo, com diagnóstico de Plasmodium sp. Não houve diferença significativa entre indivíduos machos e fêmeas das espécies parasitadas, assim como entre adultos e filhotes. As aves parasitadas (n=7), foram categorizadas abaixo do peso (n=5) e acima do peso (n=2). O presente estudo é o primeiro a relatar hemoparasitos na região Antártica e também é o primeiro registro de presença de hemoprotozoários para as três espécies de pinguins analisadas. A ausência de hemoparasitos em aves antárticas tem sido justificada pela ausência de potenciais vetores na região. Portanto, é possível que os pinguins parasitados tenham adquirido a infecção durante a dispersão por ocasião do inverno austral. No entanto, skuas antárticas também são aves migratórias, que podem atingir regiões com potenciais vetores reconhecidos, mas nunca foram diagnosticadas com hemoparasitos, o que foi reforçado pelos resultados negativos do presente estudo. Nesse caso, acredita-se que skuas, podem ter um sistema imune competente ou que a ausência de hemoparasitos nessas aves seja justificada por confinamentos filogenéticos entre parasito-hospedeiro. Entretanto, pouco se sabe sobre a existência de vetores na Antártica, rotas migratórias das aves da região e especificidade parasito-hospedeiro. Os resultados inéditos encontrados no presente estudo devem, portanto, servir como ponto de partida para o entendimento das interações parasito-hospedeiro, de forma a contribuir para a preservação do ambiente antártico.

Elementos-traço (mercúrio total, selênio e cobre) em penas de pinguins do gênero Pygoscelis da Ilha Rei George, Antártica

Este estudo teve como objetivo avaliar a magnitude da exposição de pinguins do gênero Pygoscelis da Antártica ao mercúrio total (HgT), selênio (Se) e cobre (Cu) e verificar a variabilidade destes elementos-traço de acordo com suas características biológicas, para tal foram utilizadas penas do peito de Pygoscelis papua (n=30), P. antarctica (n=21) e P. adeliae (n=48) que corresponderam àquelas coletadas em animais da Ilha Rei George, Antártica. Encontrou-se níveis aparentemente inferiores de HgT e Se em P. papua tendo também sido a espécie que mais se distinguiu das outras duas. Além disto, houve correlação entre os níveis de HgT e Se para as espécies P. antarctica e P. adeliae indicando que é possível que ocorra nos pinguins um processo de destoxificação do mercúrio orgânico por meio do selênio, porém isto não pôde foi confirmado. Ressalta-se que o atual estudo é o primeiro a relatar níveis de HgT em penas do peito da espécie P. antarctica, sendo esta informação relevante para o entendimento e conservação desta espécie de pinguim da Antártica. De modo geral o cobre (8346/32545 ng/g p.s. mín/máx) foi o elemento que apareceu em concentrações maiores se comparado ao selênio (618,7/7923,5 ng/g p.s. mín/máx) e mercúrio total (114,6/1180,2 ng/g p.s. mín/máx). Estas elevadas concentrações de cobre nas penas possivelmente se deve a incorporação via alimentação composta essencialmente de krill, que é um crustáceo de altas concentrações deste elemento essencial. Genericamente foi possível observar que todas as informações reportadas no atual trabalho, tais como as correlações entre os elementos-traço (HgT e Se) e características biológicas, mostram que as três espécies de pinguins analisadas seguem padrões distintos de distribuição de elementos-traço possivelmente porque apresentam dieta diferenciada, além disto, é provável que as características individuais influenciem nestes padrões, e por isto devem ser avaliadas para um melhor entendimento da distribuição dos elementos-traço nestes animais. Observa-se que as concentrações do elemento-traço não essencial HgT aparentemente não constituiu uma ameaça aos pinguins porque foi inferior ao nível considerado prejudicial a aves, enquanto o selênio é um elemento que deve ser constantemente monitorado pois exibiu concentrações próximas àquelas considerada danosa para aves quando incorporadas via dieta. Verificou-se que a presença dos elementos-traço não constitui uma ameaça a saúde dos Pygoscelis da Ilha Rei George, apesar disso, faz-se necessária a realização de um programa de monitoramento constante nesta região, que é uma área ainda considerada como não impactada pela ação antrópica.

Club Penguin: a produção de subjetividade capitalística na narrativa interativa nos videogames

Na pesquisa Club Penguin: a produção de subjetividade capitalística na narrativa interativa nos videogames vamos realizar a cartografia (Deleuze & Guattari) do gameplay do Club Penguin, em sua plataforma principal, online. É uma pesquisa em andamento, já que o jogo não tem um objetivo único a ser alcançado e sua narrativa não é conclusiva, pois depende integralmente do agenciamento entre formas de pensar, agir e sentir do usuário com a programação do jogo, produzindo um rizoma que nunca se fecha. Para poder verificar seus efeitos na produção da subjetividade capitalística das primeiras pistas que seguimos foi a presença das tecnologias de informação e comunicação, que, ao mesmo tempo em que permitem a autonomia do usuário, exercem uma vigilância e um controle consentidos, produzindo dados que servem de base para a manutenção e preservação da sociedade de controle (Gilles Deleuze). Nossa segunda pista está ligada às práticas e laços que se formam no decorrer do jogo, que refletem os efeitos das relações presentes no capitalismo contemporâneo, que tem como base o consumo e a produção de signos e afetos, tal como descritas por Hardt & Negri. O percurso da terceira pista está ligado às linhas de enunciação e visibilidade cujos efeitos se refletem nos processos de subjetivação das crianças que participam do jogo, visto que o público alvo deste jogo está na faixa dos 6 aos 14 anos de idade.

Two Antarctic penguin genomes reveal insights into their evolutionary history and molecular changes related to the Antarctic environment.

BACKGROUND: Penguins are flightless aquatic birds widely distributed in the Southern Hemisphere. The distinctive morphological and physiological features of penguins allow them to live an aquatic life, and some of them have successfully adapted to the hostile environments in Antarctica. To study the phylogenetic and population history of penguins and the molecular basis of their adaptations to Antarctica, we sequenced the genomes of the two Antarctic dwelling penguin species, the Adélie penguin [Pygoscelis adeliae] and emperor penguin [Aptenodytes forsteri]. RESULTS: Phylogenetic dating suggests that early penguins arose ~60 million years ago, coinciding with a period of global warming. Analysis of effective population sizes reveals that the two penguin species experienced population expansions from ~1 million years ago to ~100 thousand years ago, but responded differently to the climatic cooling of the last glacial period. Comparative genomic analyses with other available avian genomes identified molecular changes in genes related to epidermal structure, phototransduction, lipid metabolism, and forelimb morphology. CONCLUSIONS: Our sequencing and initial analyses of the first two penguin genomes provide insights into the timing of penguin origin, fluctuations in effective population sizes of the two penguin species over the past 10 million years, and the potential associations between these biological patterns and global climate change. The molecular changes compared with other avian genomes reflect both shared and diverse adaptations of the two penguin species to the Antarctic environment.

Gene loss, adaptive evolution and the co-evolution of plumage coloration genes with opsins in birds.

BACKGROUND: The wide range of complex photic systems observed in birds exemplifies one of their key evolutionary adaptions, a well-developed visual system. However, genomic approaches have yet to be used to disentangle the evolutionary mechanisms that govern evolution of avian visual systems. RESULTS: We performed comparative genomic analyses across 48 avian genomes that span extant bird phylogenetic diversity to assess evolutionary changes in the 17 representatives of the opsin gene family and five plumage coloration genes. Our analyses suggest modern birds have maintained a repertoire of up to 15 opsins. Synteny analyses indicate that PARA and PARIE pineal opsins were lost, probably in conjunction with the degeneration of the parietal organ. Eleven of the 15 avian opsins evolved in a non-neutral pattern, confirming the adaptive importance of vision in birds. Visual conopsins sw1, sw2 and lw evolved under negative selection, while the dim-light RH1 photopigment diversified. The evolutionary patterns of sw1 and of violet/ultraviolet sensitivity in birds suggest that avian ancestors had violet-sensitive vision. Additionally, we demonstrate an adaptive association between the RH2 opsin and the MC1R plumage color gene, suggesting that plumage coloration has been photic mediated. At the intra-avian level we observed some unique adaptive patterns. For example, barn owl showed early signs of pseudogenization in RH2, perhaps in response to nocturnal behavior, and penguins had amino acid deletions in RH2 sites responsible for the red shift and retinal binding. These patterns in the barn owl and penguins were convergent with adaptive strategies in nocturnal and aquatic mammals, respectively. CONCLUSIONS: We conclude that birds have evolved diverse opsin adaptations through gene loss, adaptive selection and coevolution with plumage coloration, and that differentiated selective patterns at the species level suggest novel photic pressures to influence evolutionary patterns of more-recent lineages.

Carbon fluxes and pelagic ecosystem dynamics near two western Antarctic Peninsula Adélie penguin colonies: an inverse model approach

An inverse food-web model for the western Antarctic Peninsula (WAP) pelagic food web was constrained with data from Palmer Long Term Ecological Research (PAL-LTER) project annual austral summer sampling cruises. Model solutions were generated for 2 regions with Adelie penguin Pygoscelis adeliae colonies presenting different population trends (a northern and a southern colony) for a 12 yr period (1995-2006). Counter to the standard paradigm, comparisons of carbon flow through bacteria, microzooplankton, and krill showed that the diatom-krill-top predator food chain is not the dominant pathway for organic carbon exchanges. The food web is more complex, including significant contributions by microzooplankton and the microbial loop. Using both inverse model results and network indices, it appears that in the northern WAP the food web is dominated by the microbial food web, with a temporal trend toward its increasing importance. The dominant pathway for the southern WAP food web varies from year to year, with no detectable temporal trend toward dominance of microzooplankton versus krill. In addition, sensitivity analyses indicated that the northern colony of Adelie penguins, whose population size has been declining over the past 35 yr, appears to have sufficient krill during summer to sustain its basic metabolic needs and rear chicks, suggesting the importance of other processes in regulating the Adelie population decline.