Pinguins são frequentemente procurados como os adoráveis imperadores de smoking da Antárctida. Embora existam 17 espécies diferentes, talvez as mais célebres não sejam outras senão o pinguim imperador. As aves sem vôo são conhecidas por sua notável capacidade de sobreviver a temperaturas bem abaixo de -40 graus Celsius. Elas ficam constantemente no gelo o dia todo, o que levanta a questão, por que os pés dos pinguins não congelam?
Na Antártida, fica bastante frio. Para sobreviver às temperaturas abaixo de zero, os pinguins adaptaram uma técnica única para evitar o congelamento dos seus pés.
A solução engenhosa em Keeping Penguins’ Feet from Freezing
Os pinguins passam toda a sua vida a lutar contra as temperaturas geladas na Antárctica. Como qualquer outro animal de sangue quente, eles fazem seu próprio calor metabolizando alimentos.
No entanto, na Antártica, os pinguins devem usar outras estratégias inovadoras para evitar o congelamento de suas extremidades. Uma camada isolante de plumagem (uma espessa camada de penas) no exterior, e por baixo, outra camada de gordura protegem o corpo do pinguim do frio.
Embora a gordura e as penas não existam nos pés dos pinguins. Para mantê-los quentes, eles fazem uso de uma técnica evolutiva única.
A magia por trás de manter o corpo de um pinguim quente depende da sua notável capacidade de manter os pés logo acima das temperaturas geladas. Os seus músculos estão aninhados nos seus corpos, protegendo-os do frio. Os tendões longos e fortes estendem-se até aos pés para controlar os movimentos. Seus tendões são grossos e não são tão facilmente afetados pelo frio.
No entanto, bombear sangue quente através dos pés faria o calor irradiar para o chão. Para evitar isso, os pinguins usam um sistema conhecido como troca de calor em contra-corrente. Antes que o sangue quente alcance os pés, os vasos sanguíneos que viajam para os pés enrolam-se em torno dos vasos que voltam a subir. Usando este método, o sangue que flui em direcção aos pés despeja o calor para o sangue que volta para o corpo.
Sistemas de troca de calor em contra-corrente dos pés dos pinguins: Os vasos enrolam-se uns aos outros para trocar calor antes de ser perdido no solo.
Below, Hank Green, uma série de SciShow explica o notável processo.
Outras técnicas únicas de preservação de calor
O incrível sistema de troca de calor em contra-corrente que os pinguins fazem uso não é o único processo notável que os pinguins usam para manter o frio à distância.
De acordo com um estudo publicado em 2013, os pinguins têm outro truque na manga.
O estudo relata que os pinguins imperadores mantêm a temperatura da superfície corporal abaixo da temperatura do ar ao seu redor. Embora pareça contra-intuitivo, este processo extra permite-lhes melhorar o clima áspero da Antártida.
Ao manter sua camada de plumagem mais fria do que a temperatura do ar externo, os cientistas que investigam os pinguins descobriram um efeito único que permite que as aves ganhem calor.
Ganhar calor ao esfriar
Embora os pinguins percam parte do seu calor através da camada isolante da plumagem, manter as suas penas mais frias permite-lhes ganhar uma pequena quantidade de energia através da convecção térmica.
A convecção térmica é o processo de transferência de calor através do movimento dos fluidos. O processo funciona através da absorção de parte do calor de rajadas de ar periodicamente mais quentes, evitando que o ar absorva o calor dos seus corpos.
Smithsonian Magazine descreve,
“À medida que o ar frio da Antártida circula ao redor dos seus corpos, o ar ligeiramente mais quente entra em contacto com a plumagem e doa quantidades mínimas de calor de volta para os pinguins, e depois cicla a uma temperatura ligeiramente mais fria.”
A imagem térmica de um bando de pinguins revelou as incríveis descobertas.
Após examinar os resultados, os pesquisadores descobriram que a plumagem dos pinguins permanece alguns graus mais fria que a temperatura do ar.
No momento da medição, a temperatura externa era de cerca de -17 graus Celsius. A plumagem dos pinguins na cabeça, peito e costas, no entanto, foi de -19, -22, e -23 graus Celsius respectivamente.
Simulações de computador confirmaram que parte do calor foi ganho de volta através de correntes de convecção térmica.
Embora os resultados tenham sido mínimos, na Antártida, onde os pinguins vivem em temperaturas abaixo de -40, cada grau conta.
Os pinguins do Imperador são realmente uma espécie notável. As suas adaptações únicas permitiram que gerações de pinguins melhorassem o frio, mesmo nas piores condições. A espécie vive uma vida exigente; eles andam mais de 100 km até seu local de alimentação e têm que sobreviver às condições climáticas mais severas do mundo. No entanto, seus pés incríveis e sua plumagem única ainda não foram frustrados pela Mãe Natureza.
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Escrito por Maverick Baker