Die pikkewyne (Spheniscidae) is 'n groep seevoëls uit die Suidelike Halfrond wat nie kan vlieg nie. Hulle verteenwoordig die enigste familie in die orde Sphenisciformes wat onder die Neognathae tel - 'n superorde van voëls waar die kake eers relatief onlangs in die evolusionêre geskiedenis gevorm het.
Die duikers (Gaviiformes) en stormvoëlagtiges (Procellariiformes) vorm waarskynlik hulle stamverwante sustersgroepe.
Pikkewyne is maklik onderskeibaar van alle ander voëls en is uitstekend aangepas tot 'n lewe in die see en deels om in die koudste dele van die wêreld te oorleef.
Anatomie en voorkoms duimnael|links|Drie brilpikkewyne, op Bouldersstrand naby Kaapstad afgeneem. Verskillende pikkewyne wissel aansienlik in grootte en massa. Die liggaamsbou en veredos is daarenteen baie eenvormig.
Grootte en massa Die kleinpikkewyn (Eudyptula minor) bereik 'n hoogte van slegs 30 cm en weeg tussen een en een-en-'n-halwe kilogram. Daarteenoor behoort die keiserpikkewyn (Aptenodytes forsteri), met 'n lengte van tot 1,10 meter en 'n gewig van tot 40 kg, tot die grootste voëls in die infraklas Neognathae. Die verskil in grootte word deur Bergmann se Reël, waarvoor die pikkewyne gereeld as voorbeeld gebruik word, verklaar. Hierdie reël stel dat diere in kouer streke groter is, met 'n volume-tot-oppervlak verhouding wat die verlies van liggaamshitte beperk. Die meeste soorte is slegs effens ligter as die water wat hulle verplaas sodat duik relatief maklik is.
Liggaamsbou duimnael|'n Humboldt-pikkewyn swem onderwater Die stewige liggaam van die diere is deur 'n stroombelynde vorm en die vlerke wat na kragtige vinne vervorm is, duidelik aan 'n lewe in die see aangepas. Anders as die loopvoëls wat ook nie kan vlieg nie, het pikkewyne 'n strek borsbeen met 'n duidelik gedefinieerde kiel waaraan die kragtige vlugspiere geheg is. Aangesien vlerkopswaai net so veel energie vereis as vlerkafswaai in onderwaterswem, anders as wanneer in die lug gevlieg word, weens die hoër waterweerstand, het die skouerblaaie in vergelyking tot ander voëls 'n vergrote oppervlak, waar die spiere verantwoordelik vir afswaai kan vasheg. Bo- en onderarmbene is by die elmboog reguit en styf aanmekaar verbind wat aan die vinne groter fermheid verleen. Die bene wat by ander voëls hol is, is by pikkewyne dig en swaar aangesien gewigsvermindering vir vlug nie nodig is nie.
Die bobene is baie kort, die knieskakel rigied en die bene sterk na agter verplaas, wat aanleiding gee tot die ongewoon regop gang op land. Die groot pote (wat met swemvlies bedek is) is relatief kort – op land rus die diere gereeld op hulle hakke, waarby hulle redelik stywe stertvere 'n verdere stut bied. Die stert is erg verkort, en die roerfunksie wat dit by ander duikende seevoëls verrig, is grootliks deur die bene oorgeneem.
Die snawel is by meeste soorte nie baie lank nie, maar sterk. 'n Uitsondering is die groot-pikkewyne (Aptenodytes), waarvan die snawel smal en effens afwaarts gekrul is, waarskynlik ter aanpassing aan hulle prooi, vinnigswemmende visse.
Hitteregulering Pikkewyne word blootgestel aan uiterste klimaatstoestande en het daarom verskeie anatomiese kenmerke ontwikkel om by hulle omgewing aan te pas.
Vir termiese isolasie dien ten eerste 'n twee tot drie sentimeter dik vetlaag wat bedek is met 'n waterdigte laag kort, gelykmatige vere oor die hele liggaam. Velgebiede waarin geen vere groei nie, kom anders as by byna alle ander voëls nie voor nie; 'n uitsondering is die gesig van sommige tropiese tipes. Lug wat in die veerlaag bewaar word, beskut die voëls verder baie goed in water teen hitteverlies.
Daarbenewens beskik pikkewyne oor 'n hoogsontwikkelde hitteoordragstelsel in hulle vinne en bene: die slagaarbloed wat in hierdie ledemate instroom, dra hulle hitte tot 'n groot mate oor aan die koeler aarbloed wat in die liggaam in terugvloei, sodat hitteverlies beperk word. Wetenskaplikes verwys hierna as die "teenstroombeginsel".
Aan die anderkant kom sommige soorte pikkewyne in tropiese water voor en beveg hulle eerder oorverhitting: om dit te verhinder is hulle vinne in vergelyking met hulle liggaam verbreed sodat die oppervlak waaroor warmte afgegee kan word vergroot is. By sommige soorte is die gesig ook nie met vere bedek nie sodat hitte in aktief uitgesoekte skaduwee vinniger afgegee kan word.
Verekleed duimnael|Kuifpikkewyne Die kleure van die verekleed wat uit talryke klein, ongedifferensieerde, byna haaragtige vere bestaan is by byna alle soorte swart tot blougrys aan die rugkant en wit aan die buikkant. Mannetjies en wyfies lyk baie opmekaar, alhoewel eersgenoemde ietwat groter is. 'n Besonders opvallende oranjegeel hoofversiering is kenmerkend van meeste kuifpikkewyne.
By jong pikkewyne is die verekleed meestal eenvormig grys of bruin, by party soorte is die sye en buik wit.
Meeste pikkewyne verveer kort na broeityd en die grootmaak van kuikens om in 'n nuwe verekleed te verskyn. Gedurende hierdie tydperk, wat van twee tot ses weke kan duur, gebruik die voëls vetreserwes omtrent twee keer so vinnig as gewoonlik. By Witoorpikkewynne (Pygoscelis papua) en Galápagos-pikkewynne (Spheniscus mendiculus) is die verveertyd nie vasgelê nie en kan dit op enige tydstip tussen broeityd volg. Nie-broeiende voëls verveer byna altyd vroeër as hulle broeiende bondgenote.
Sig en gehoor Pikkewyne se oë is gerig op skerp onderwater sig; hulle horingvlies is baie plat, wat beteken dat die voëls op land bysiende is. Veral diepduikende keiserpikkewynne se pupille pas baie vinnig by verskillende lig omstandighede aan wat hulle by die oppervlak of honderde meter diep kan aantref. Uit die pigmentsamestelling kan mens bepaal dat pikkewyne beter in die blou as in die rooi deel van die spektrum kan sien en selfs ultravioletlig kan waarneem. Aangesien rooi lig reeds in die boonste waterlae gefiltreer word, word die eienskap as 'n evolusionêre aanpassing verstaan.
Soos by meeste voëls beskik die ore nie oor uitwendig waarneembare strukture nie. Hulle word deur besonder sterk vere waterdig gesluit wanneer pikkewyne duik. By groot-pikkewyne is die rand van die buiteoor verder vergroot sodat dit gesluit kan word om die middel en binne-oor van skade as gevolg van waterdruk tydens duike te beskerm.
Onderwater maak pikkewyne - anders as op land waar hulle deur trompetroepe en luide piepgeluide met mekaar kommunikeer – geen opmerklike geluide nie; of hulle hulle gehoor gebruik om prooi op te spoor of roofdiere waar te neem is onbekend.
Verspreiding Pikkewyne kom voor in die oopsee van die suidelike halfrond. Hulle word veral in die kuswater van Antarktika, in Nieu-Seeland, suidelike Australië, Suid-Afrika, in die suide van Suid-Amerika die nabygeleë Falkland-eilande en langs die weskus op tot by Peru sover noord as die Galápagos-eilande by die ewenaar aangetref. As koudliewende voëls word hulle slegs in tropiese gebiede aangetref waar daar koue seestrome is; dit is byvoorbeeld die geval aan die weskus van Suid-Amerika met die Humboldt-stroom en in Suid-Afrika met die Benguela-stroom aan die Kaapse Skiereiland.
Die meeste soorte bly iewers tussen die 45ste en 60ste suidelike breedte graad; die grootste enkele konsentrasie is in Antarktika en nabygeleë eilande.
Habitat Die eintlike habitat van pikkewyne is die oop see, waarvoor hulle anatomies uitstekend aangepas is. Hulle keer slegs na die kus terug om te broei; daar leef hulle in rotsagtige kuste van die suidelike kontinente, in koel woude van die gematigde gebiede, op subtropiese sandstrande, op grootliks plantlose lawavelde, subantarktiese grasveld of selfs op die ys van Antarktika. Terwyl die tropiese soorte oordgetrou is, trek ander in die winter verskeie honderd kilometer om na hulle broeigebiede terug te keer.
Beweging duimnael|Stormbandpikkewyn tydens dolfynswem Die gemiddelde swemspoed wat deur Pikkewyne bereik word is tussen 5 en 10 km/h. Hulle kan egter vir kort tye ook hoër snelhede handhaaf. Besonders vinnige vooruitbeweging kan bereik word deur dolfynswem; waarin die pikkewyne soos 'n dolfyn die water vir 'n kort tyd verlaat in 'n spring beweging. Die rede vir die optrede is nog onbekend: moontlik verminder dit stroomweerstand en kan dit dalk roofdiere deurmekaar maak.
Tydens duike bereik pikkewyne ongelooflike prestasies: terwyl kleiner soorte soos die eselpikkewyn (Pygoscelis papua) meestal net vir een, selde meer as twee minute lank duik en dan dieptes van slegs twintig meter bereik, is duike van meer as agttien minute al by keiserpikkewyne gemeet, en duikdieptes van meer as 530 meter. Alhoewel die ekstreme prestasies van die groot-pikkewyne tot vandag toe nog nie regtig verstaan word nie, is dit bekend dat tydens die duikgange die polsslag van die diere verlaag kan word tot 'n vyfde van die normale rustende polsslag, wat suurstofverbruik verminder en sorg dat die moontlike duiklengtes wat met een asemteug bereik kan word vermenigvuldig word. Druk- en temperatuurregulering tydens diep duike is daarteenoor teen die begin van die 21ste eeu nog steeds 'n navorsingsonderwerp.
Wanneer hulle die water verlaat kan pikkewyne deur spronge vertikale afstande van meer as 1,80 meter oorkom. Op land beweeg hulle gewoonlik waggelend met hulle kort beentjies voort, 'n bewegingsmetode wat volgens biomeganiese studies verbasend energiedoeltreffend is. Op ys kan hulle daarenteen baie vinnig beweeg deur op hulle buik bergafwaarts te gly. Party soorte lê kilometer lange afstande af tussen hulle broeiplekke en die see.
Voeding duimnael|Adéliepikkewyn wat van die see terugkeer Afhangende van hulle grootte vreet pikkewyne vis, veral Antarktiese silwervis (Pleuragramma antarcticum), ansjovis (Engraulidae) of sardyne (in Clupeidae), en skaaldiere soos planktonkrefies of klein inkvisse, wat aktief gejag word en reeds onder water verorber word. As verskillende soorte dieselfde habitat deel het hulle gewoonlik verskillende voedsel voorliefdes: so vang Adeliepikkewyne en stormbandpikkewyne byvoorbeeld planktonkrefies van verskillende groottes.
Laasgenoemde is gedurende die dag gereeld nie in oppervlakwater beskikbaar nie, wat vir pikkewyne wat op planktonkrefies of ander dierplankton voed twee verskillende strategieë laat: óf hulle moet hulle prooi snags jag soos die dwergpikkewyn (Eudyptula minor), óf hulle moet in die dag in dieper water duik soos die ander pikkewynsoorte maak.
Die pikkewyne wat op klein skaaldiere spesialiseer is baie meer op reëlmatige buit aangewese as die visjagtende pikkewyne, hulle benodig egter ook minder energie vir hulle vangs: terwyl laasgenoemde gereeld een sukses in tien bereik, moet eersgenoemde per duik tot sestien skaaldiere opspoor – omgeskakel na omtrent een vang elke ses sekondes – om hulle energiebehoeftes en die aptyt van hulle kuikens te bevredig. Die aantal duike per jagtog is soort- en seisoensafhanklik: terwyl die stormbandpikkewyn en (Pygoscelis antarctica) in broeityd meer as 190 duike op 'n dag kan onderneem, kan keiserpikkewyne op hulle uitgerekte daglange jagtogte meer as 860 duike onderneem.
Tydens ververing, en by groot-pikkewyne (Aptenodytes), Adéliepikkewyne (Pygoscelis adeliae), stormbandpikkewyne (Pygoscelis antarctica) en gekuifde pikkewyne (Eudyptes) ook in broeityd, moet baie pikkewyne heeltemal sonder kos gaan. Die vastyd is by enkele soorte besonder lank en bedra sowat 'n maand by Adélie- en kuifpikkewyne, maar kan by manlike keiserpikkewyne meer as drie en 'n half maande duur. Gedurende die tyd kan hulle tot helfte van hulle liggaamsgewig verloor aangesien die voël dan hulle metaboliese energie uit die vetreserwes wat voor die verveer en/of broeityd opgebou is kry. By eselpikkewyne (Pygoscelis papua), geeloogpikkewyne (Megadyptes antipodes), kleinpikkewyne (Eudyptula minor) of brilpikkewyne (Spheniscus demersus) wissel die mannetjie en wyfie pikkewyne mekaar egter met die broeipligte af sodat hulle slegs tydens ververing hulle vetreserwes moet gebruik.