Pingviner bliver ofte anset for at være Antarktis’ yndigste smokingbærende kejsere. Selv om der findes 17 forskellige arter, er den mest berømte måske ingen anden end kejserpingvinen. De flydeløse fugle er kendt for deres bemærkelsesværdige evne til at overleve temperaturer langt under -40 grader Celsius. De står konstant på is hele dagen, hvilket giver anledning til spørgsmålet, hvorfor pingviner ikke fryser fødderne?
I Antarktis bliver det ret koldt. For at overleve de kolde temperaturer har pingvinerne tilpasset en unik teknik til at holde deres fødder fra at fryse.
Den geniale løsning til at holde pingvinernes fødder fra at fryse
Kejserpingvinerne bruger hele deres liv på at kæmpe mod de kolde temperaturer i Antarktis. Ligesom alle andre varmblodede dyr producerer de deres egen varme ved at omsætte fødevarerne.
I Antarktis må pingvinerne imidlertid bruge andre innovative strategier for at holde deres ekstremiteter fra at fryse. Et isolerende lag fjerdragt (et tykt lag fjer) på ydersiden og et andet lag spæk nedenunder beskytter pingvinens krop mod kulden.
Men fedt og fjer er ikke til stede på pingvinens fødder. For at holde dem varme benytter de sig af en unik evolutionær teknik.
Magien bag at holde en pingvins krop varm er baseret på deres bemærkelsesværdige evne til at holde deres fødder lige over frysepunktet. Deres muskler ligger indlejret i deres krop og beskytter dem mod kulden. Lange og stærke sener strækker sig ned til deres fødder for at styre bevægelserne. Deres sener er tykke og påvirkes ikke så let af kulden.
Men hvis de pumpede varmt blod gennem deres fødder, ville varmen stråle væk i jorden. For at forhindre dette gør pingviner brug af et system, der er kendt som modstrømsvarmeveksling. Inden det varme blod når frem til deres fødder, vikler blodkarrene, der bevæger sig til fødderne, sig om de kar, der kommer op igen. Ved hjælp af denne metode afgiver det blod, der strømmer mod deres fødder, varmen til det blod, der strømmer tilbage til deres krop.
Pingviners fødder modstrøms varmeudvekslingssystem: Karrene vikler sig om hinanden for at udveksle varme, før den går tabt til jorden.
Nedenfor forklarer Hank Green, vært på SciShow, den bemærkelsesværdige proces.
Andre unikke varmebeskyttende teknikker
Det utrolige modstrøms varmeudvekslingssystem, som pingviner benytter sig af, er ikke den eneste bemærkelsesværdige proces, som pingviner bruger til at holde kulden på afstand.
I henhold til en undersøgelse, der blev offentliggjort i 2013, har pingviner et andet trick i ærmet.
I undersøgelsen rapporteres det, at kejserpingviner opretholder en overfladetemperatur på kroppen, der er lavere end lufttemperaturen omkring dem. Selv om det virker kontraintuitivt, gør denne ekstra proces det muligt for dem at klare sig bedst i det barske antarktiske klima.
Gennem at holde deres fjerdragtlag køligere end de ydre lufttemperaturer opdagede de forskere, der undersøgte pingvinerne, en unik effekt, der gør det muligt for fuglene at få varme.
Gevinst af varme ved at blive kølig
Mens pingvinerne mister noget af deres varme gennem deres isolerende fjerdragtlag, gør det at holde fjerene køligere dem i stand til at vinde en lille mængde energi tilbage gennem termisk konvektion.
Termisk konvektion er den proces, hvor varme overføres gennem væskers bevægelse. Processen fungerer ved at absorbere noget af varmen fra periodisk varmere luftstød, mens den forhindrer luften i at absorbere varme fra deres kroppe.
Smithsonian Magazine beskriver,
“Når den kolde antarktiske luft cirkulerer rundt om deres kroppe, kommer lidt varmere luft i kontakt med fjerdragten og afgiver små mængder varme tilbage til pingvinerne, hvorefter den cykler væk ved en lidt koldere temperatur.”
Thermisk billeddannelse af en flok pingviner afslørede de utrolige resultater.
Efter at have undersøgt resultaterne opdagede forskerne, at pingvinernes fjerdragt forbliver et par grader koldere end lufttemperaturen.
På måletidspunktet var temperaturen udenfor omkring -17 grader Celsius. Pingvinernes fjerdragt på hovedet, brystet og ryggen var imidlertid henholdsvis -19, -22 og -23 grader celsius.
Computersimuleringer bekræftede, at noget af varmen blev genvundet gennem termiske konvektionsstrømme.
Og selv om resultaterne var minimale, tæller hver eneste grad i Antarktis, hvor pingvinerne lever i temperaturer under -40 grader.
Emperorpingviner er virkelig en bemærkelsesværdig art. Deres unikke tilpasninger har gjort det muligt for generationer af pingviner at klare sig bedst i kulden under selv de værste forhold. Arten lever et krævende liv; de går over 100 km til deres fødesteder og skal overleve verdens mest barske vejrforhold. Men deres utrolige fødder og unikke fjerdragt er endnu ikke blevet forpurret af Moder Natur.
SE OGSÅ: Biomimicry: The Sincerest Form of Flattery
Skrevet af Maverick Baker