Penguinii sunt deseori considerați ca fiind adorabilii împărați ai Antarcticii care poartă frac. Deși există 17 specii diferite, poate că cel mai celebru nu este altul decât pinguinul împărat. Păsările care nu zboară sunt renumite pentru capacitatea lor remarcabilă de a supraviețui la temperaturi cu mult sub -40 grade Celsius. Ei stau în mod constant pe gheață toată ziua, ceea ce ridică întrebarea: de ce nu le îngheață picioarele pinguinilor?
În Antarctica, devine destul de frig. Pentru a supraviețui temperaturilor sub zero grade, pinguinii au adaptat o tehnică unică pentru a nu le îngheța picioarele.
Soluția ingenioasă pentru ca picioarele pinguinilor să nu înghețe
Pinguinii împărați își petrec întreaga viață luptând împotriva temperaturilor scăzute din Antarctica. La fel ca orice alt animal cu sânge cald, ei își produc propria căldură metabolizând alimentele.
Cu toate acestea, în Antarctica, pinguinii trebuie să folosească alte strategii inovatoare pentru a nu le îngheța extremitățile. Un strat izolator de penaj (un strat gros de pene) la exterior și, dedesubt, un alt strat de untură protejează corpul pinguinului de frig.
Deși, grăsimea și penele sunt inexistente pe picioarele pinguinilor. Pentru a le menține căldura, aceștia se folosesc de o tehnică evolutivă unică.
Magia din spatele păstrării căldurii corpului unui pinguin se bazează pe abilitatea lor remarcabilă de a-și menține picioarele chiar deasupra temperaturii de îngheț. Mușchii lor sunt cuibăriți în corpul lor, protejându-i de frig. Tendoane lungi și puternice se întind până la picioarele lor pentru a controla mișcarea. Tendoanele lor sunt groase și nu sunt atât de ușor afectate de frig.
Cu toate acestea, pomparea sângelui cald prin picioare ar face ca căldura să radieze în pământ. Pentru a preveni acest lucru, pinguinii se folosesc de un sistem cunoscut sub numele de schimb de căldură în contracurent. Înainte ca sângele cald să ajungă la picioarele lor, vasele de sânge care călătoresc spre picioare se înfășoară în jurul vaselor care se întorc în sus. Folosind această metodă, sângele care curge spre picioarele lor aruncă căldura în sângele care se întoarce în corpul lor.
Sistemul de schimb de căldură în contracurent al picioarelor pinguinilor: Vasele se înfășoară unul în jurul celuilalt pentru a face schimb de căldură înainte ca aceasta să se piardă pe sol.
Mai jos, Hank Green, gazda emisiunii SciShow, explică procesul remarcabil.
Alte tehnici unice de conservare a căldurii
Incredibilul sistem de schimb de căldură în contracurent de care se folosesc pinguinii nu este singurul proces remarcabil pe care pinguinii îl folosesc pentru a ține frigul la distanță.
Potrivit unui studiu publicat în 2013, pinguinii mai au un alt truc în mânecă.
Studiul raportează că pinguinii împărat mențin o temperatură a suprafeței corpului sub temperatura aerului care îi înconjoară. Deși pare contraintuitiv, acest proces suplimentar le permite să depășească cel mai bine clima aspră din Antarctica.
Prin menținerea stratului de penaj mai rece decât temperaturile exterioare ale aerului, oamenii de știință care au investigat pinguinii au descoperit un efect unic care le permite păsărilor să câștige căldură.
Câștigarea căldurii prin răcire
În timp ce pinguinii pierd o parte din căldură prin stratul de penaj izolator, menținerea penelor la temperaturi mai scăzute le permite să recâștige o cantitate mică de energie prin convecție termică.
Convecția termică este procesul de transfer de căldură prin mișcarea fluidelor. Procesul funcționează prin absorbirea unei părți din căldura de la rafalele de aer care se încălzesc periodic, împiedicând în același timp ca aerul să absoarbă căldura din corpurile lor.
Smithsonian Magazine descrie,
„Pe măsură ce aerul rece din Antarctica se rotește în jurul corpurilor lor, aerul ușor mai cald intră în contact cu penajul și donează cantități infime de căldură înapoi pinguinilor, apoi se îndepărtează la o temperatură ușor mai rece.”
Imaginile termice ale unui stol de pinguini au dezvăluit descoperirile incredibile.
După examinarea rezultatelor, cercetătorii au descoperit că penajul pinguinilor rămâne cu câteva grade mai rece decât temperatura aerului.
În momentul măsurătorilor, temperatura de afară era de aproximativ -17 grade Celsius. Cu toate acestea, penajul pinguinilor de pe cap, piept și spate avea -19, -22 și, respectiv, -23 de grade Celsius.
Simulările pe calculator au confirmat că o parte din căldură a fost recuperată prin curenți de convecție termică.
Deși rezultatele au fost minime, în Antarctica, unde pinguinii trăiesc la temperaturi sub -40, fiecare grad contează.
Pinguinii împărat sunt cu adevărat o specie remarcabilă. Adaptările lor unice au permis generațiilor de pinguini să învingă frigul chiar și în cele mai rele condiții. Specia duce o viață solicitantă; ei merg pe jos peste 100 km până la locurile de hrănire și trebuie să supraviețuiască celor mai dure condiții meteorologice din lume. Cu toate acestea, picioarele lor incredibile și penajul lor unic nu au fost încă zădărnicite de Mama Natură.
Vezi și tu: Biomimetismul: Cea mai sinceră formă de lingușire
Scris de Maverick Baker