Adaptaciones

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Natación

Los pingüinos pueden pasar varios meses seguidos en el mar, y sólo bajan a tierra para criar y mudar. A los pingüinos con cresta de Fiordland les crecen ocasionalmente percebes en la cola, lo que indica que permanecen en el mar durante largos periodos.

Las primeras estimaciones de la velocidad de natación se basaban en observaciones de pingüinos nadando junto a barcos en movimiento, un método que resultó ser poco fiable.

Un pingüino encorva la cabeza hacia los hombros para mantener su forma aerodinámica y reducir la resistencia al nadar. Mantiene los pies pegados al cuerpo contra la cola para facilitar la dirección.

Las alas de los pingüinos son aletas en forma de pala que utilizan para nadar. El movimiento de las aletas se asemeja a los movimientos de las alas de las aves voladoras, lo que da a los pingüinos la apariencia de estar volando por el agua. Los músculos de las alas y del pecho están bien desarrollados para impulsar a los pingüinos a través del agua, un medio mucho más denso que el aire.

Tener huesos sólidos y densos ayuda a los pingüinos a superar la flotabilidad.

No sólo «vuelan» bajo el agua, estos pingüinos de Adelia parecen «volar» fuera del agua saltando fácilmente 1,8 m (6 pies) en el aire. Este comportamiento se ve comúnmente cuando los pingüinos llegan a la orilla en terrenos ásperos o elevados como témpanos de hielo y costas rocosas.

Aunque es más eficiente energéticamente para los pingüinos nadar bajo el agua que en la superficie del agua, deben salir a la superficie para respirar. Muchas especies de pingüinos saltan dentro y fuera del agua, como los delfines o las marsopas.

• Cuando saltan a la superficie, los pingüinos pueden seguir respirando sin interrumpir su impulso. Mantienen una velocidad constante de 7 a 10 kph (4,3 a 6,2 mph.) y respiran aproximadamente una vez por minuto.
• El porteo también puede confundir a los depredadores submarinos.
• No todas las especies muestran este comportamiento. No se sabe que los pingüinos emperador hagan porfía y este comportamiento se observa con poca frecuencia en los pingüinos rey.

Buceo

La mayoría de las presas de los pingüinos habitan en las capas superiores del agua, por lo que los pingüinos generalmente no se sumergen a grandes profundidades o durante largos períodos.

La mayoría de las especies permanecen sumergidas menos de un minuto.

• Las profundidades de inmersión de los pingüinos macaroni suelen oscilar entre los 20 y los 80 m (66 a 262 pies.) durante el día y suelen ser inferiores a 20 m (66 pies) por la noche.
• Los pingüinos papúa pueden alcanzar una profundidad máxima de buceo de 200 m (656 pies), aunque las inmersiones suelen ser de 20 a 100 m (66 a 328 pies).
• Se ha registrado que los pingüinos de Adelia permanecen bajo el agua durante casi seis minutos, aunque la mayoría de las inmersiones son mucho más cortas. Se han registrado inmersiones de hasta 170 m (558 pies), aunque la mayoría de las inmersiones son de menos de 50 m (164 pies).

• Los barbijos pueden alcanzar profundidades de 121 m (397 pies.), pero la mayoría de las inmersiones son de menos de 50 m (164 pies) Las inmersiones duran entre 30 segundos y 3 minutos.
• La mayoría de las inmersiones de los pingüinos rey duran menos de cuatro a seis minutos, aunque se han documentado inmersiones de hasta ocho minutos. La profundidad máxima registrada para una inmersión de un pingüino rey fue de 343 m.
• Los emperadores cazan calamares y peces rápidos de media agua y, por lo tanto, tienden a sumergirse más profundamente y a permanecer sumergidos más tiempo que otros pingüinos. La inmersión más profunda registrada para un pingüino emperador fue de 565 m. La inmersión más larga registrada para un pingüino emperador fue de 27,6 minutos. Ambas medidas se consideran extremas; la mayoría de las inmersiones se realizan entre 21 y 40 m (70 a 31 pies) de la superficie y duran entre 2 y 8 minutos.

Los pingüinos cazan principalmente presas en aguas pelágicas (océano abierto), sin embargo, las escasas pruebas (como el análisis del contenido estomacal) sugieren que los pingüinos papúa, de ojos amarillos y emperador bucean y se alimentan también en el nivel bentónico (fondo del océano). Sin embargo, un estudio detallado de las inmersiones de los saltamontes del sur que anidan y se alimentan en las aguas costeras del archipiélago de Kerguelen sugiere que la alimentación bentónica es una parte importante de su dieta.

• Un grupo de 16 hembras de saltamontes del sur fueron equipadas con registradores de tiempo y profundidad (TDR). Además de realizar inmersiones pelágicas tradicionales en busca de alimento, estas aves también buceaban regularmente a profundidades muy constantes, lo que indicaba que también cazaban en el fondo del océano.
• Cuanto mayor era la cantidad de inmersiones bentónicas registradas de un pingüino, mayor era el contenido del estómago del ave que regresaba. Esto indica que las inmersiones bentónicas probablemente tenían como objetivo altas concentraciones de crustáceos que descansaban en el fondo marino durante el día. Las inmersiones pelágicas tuvieron una duración media de 53 segundos frente a los 66 segundos de las bentónicas.
• Es probable que este comportamiento se duplique raramente en otros lugares ya que, a diferencia de la mayoría de las zonas de cría de pingüinos conocidas, el archipiélago de Kerguelen cuenta con la presencia de una plataforma oceánica poco profunda en la que los pingüinos pueden alimentarse.

Se ha observado el buceo sincronizado de los pingüinos roqueros del norte y de Adelia. El comportamiento es poco conocido y se observa sólo en la superficie del agua, aunque los individuos estaban equipados con registradores de tiempo/profundidad, por lo que se registraron y analizaron datos adicionales bajo el agua como parte de estos estudios.

• Una sola pareja de hembras de pingüinos roqueros del norte observada en un estudio mostró inmersiones idénticas en la superficie y en la profundidad cientos de veces seguidas durante un período de siete horas. Se sabe que sus presas eufásicas (Thysanoessa gregaria y Nematoscelis megalops) forman enjambres concentrados y densos, lo que sugiere que los esfuerzos sincronizados de los saltamontes fueron probablemente un esfuerzo cooperativo para aumentar la eficiencia de la búsqueda de alimento.
• En otro estudio se observaron tres parejas y un trío de Adélies buceando juntos en la superficie.
  • En la superficie, cada pequeño grupo buceaba de forma sincronizada, sin embargo, la duración y las profundidades de buceo bajo el agua variaban. Por lo tanto, se asume que no hubo forrajeo cooperativo bajo el agua, en comparación con los hallazgos sugeridos previamente en el estudio del saltamontes del norte.
  • El primer Adélie en salir a la superficie esperaría a que su(s) compañero(s) volviera(n) a la superficie antes de repetir el comportamiento. Cada grupo se zambulló conjuntamente entre 34 y 60 veces durante un periodo que duró entre 1,7 y 4,5 horas.
  • Las presas de krill de esta zona en particular, E. superba y E. crystallorophias, generalmente forman enjambres menos densos y se distribuyen en un rango de profundidad más amplio que el krill cazado en el estudio del saltamontes del norte. Esto puede ayudar a explicar las diferencias de comportamiento de buceo entre los dos estudios.
  • Se sabe que las focas de leopardo y de Weddell se alimentan de Adélies en esta zona. Por lo tanto, se cree que el buceo sincronizado en el agua en la superficie es un comportamiento utilizado para reducir las posibilidades de depredación.
  • En 2006 se presenció un evento único de alimentación de pingüinos papúa en grupos pequeños. Una gran bandada de papúa que se alimentaba de un enjambre de krill se separó en unos 25 grupos, cada uno de ellos compuesto por entre 12 y 100 aves. Cada grupo separado se sumergió junto, independientemente de los otros grupos. Después de uno o dos minutos bajo el agua, los miembros individuales de un grupo salían a la superficie. Cuando todos los miembros de un grupo concreto salían a la superficie, se volvían a juntar y repetían el comportamiento. Los papiones no se mezclaban ni interactuaban con otros fuera de su grupo particular durante este evento de alimentación.

Durante las inmersiones profundas, el ritmo cardíaco de los pingüinos disminuye.

• La frecuencia cardíaca de los pingüinos rey desciende de 126 latidos por minuto (lpm) cuando descansan en la superficie entre inmersiones a unos 87 lpm durante las mismas.
• La frecuencia cardíaca de un pingüino emperador buceando suele ser un 15% menor que su frecuencia cardíaca en reposo, que tiene un promedio de 72 lpm. Durante una inmersión profunda de 18 minutos de duración, la frecuencia cardíaca del pingüino emperador se redujo progresivamente a 3 lpm, con una frecuencia cardíaca de 6 lpm durante 5 minutos. Sin embargo, durante los intervalos de superficie entre inmersiones muy profundas y largas, la frecuencia cardíaca de un pingüino emperador puede aumentar hasta un máximo de 256 lpm, lo que probablemente ayuda a eliminar el dióxido de carbono y a reponer y recargar las reservas de oxígeno del pingüino en sus tejidos.

En condiciones experimentales de buceo, los pingüinos muestran un flujo sanguíneo periférico reducido.

Las temperaturas de las zonas periféricas de un pingüino (extremidades y piel) descienden durante una inmersión mientras que las de las regiones centrales (corazón, venas profundas y músculo pectoral) se mantienen a la temperatura normal.

Respiración

Cuando nadan, los pingüinos inhalan y exhalan rápidamente en la superficie. Justo antes de una inmersión, los pingüinos inhalan y luego se sumergen con una bocanada de aire.

A diferencia de los mamíferos marinos que bucean, los pingüinos inhalan ligeramente justo antes de una inmersión.

• Esto aumenta las reservas de oxígeno, pero hace que los pingüinos tengan más flotabilidad positiva durante una inmersión poco profunda y aumenta el riesgo de enfermedad por descompresión para inmersiones más profundas.
• Un estudio sobre los pingüinos de Adelia y los pingüinos rey demostró que los pingüinos pueden regular su ingesta de aire antes de una inmersión, agitar vigorosamente sus aletas durante el descenso inicial para superar la flotabilidad positiva, y luego ascender pasivamente de una inmersión utilizando el volumen de aire en expansión en su cuerpo para conservar la energía.
• Los científicos creen que los pingüinos que bucean más profundamente, el pingüino rey y el pingüino emperador, toman menos aire antes de bucear, mientras que las otras especies realizan inmersiones más cortas y poco profundas y toman más aire antes de una inmersión.

Secreción de sal

Los pingüinos tienen glándulas bajo los ojos que ayudan a eliminar el exceso de sal del cuerpo. La secreción de sal y líquido suele acumularse en forma de gotas en el pico y se sacude. Estas glándulas son tan efectivas que los pingüinos pueden beber agua de mar sin efectos nocivos.

Dormir

Un pingüino suele dormir con el pico metido detrás de una aleta, lo que algunos científicos creen que no tiene ningún propósito conocido en los pingüinos, sino que es un remanente de las relaciones ancestrales con las aves voladoras. Otros investigadores creen que este comportamiento puede reducir la cantidad de calor que se pierde a través de la cara, en particular de las fosas nasales.

Para conservar la energía durante el ayuno, los pingüinos pueden aumentar el tiempo que pasan durmiendo.

Durante el invierno antártico, cuando el período de oscuridad puede durar más de 20 horas, los pingüinos emperador acurrucados que están incubando huevos pueden dormir durante la mayor parte de un período de 24 horas.

Los pingüinos que viven en las regiones más frías tienen plumas más largas y grasa corporal más gruesa que los que viven en regiones más cálidas.

Termorregulación

El rango de temperatura interna de los pingüinos es de 37,8°C a 38,9°C (100°F a 102°F.)

Las plumas superpuestas crean una superficie casi impenetrable al viento o al agua. Las plumas proporcionan una impermeabilidad crítica para la supervivencia de los pingüinos en aguas que pueden estar tan frías como -2,2°C (28°F) en la Antártida. Los mechones de plumón en los ejes de las plumas atrapan el aire. Esta capa de aire proporciona entre el 80% y el 84% del aislamiento térmico de los pingüinos. La capa de aire atrapado se comprime durante las inmersiones y puede disiparse tras una inmersión prolongada. Los pingüinos reacomodan sus plumas al acicalarse.

Para conservar el calor, los pingüinos pueden meter sus aletas cerca del cuerpo. También pueden temblar para generar calor adicional.

Una capa de grasa bien definida mejora el aislamiento en aguas frías, pero probablemente no es suficiente para mantener la temperatura corporal estable en el mar durante mucho tiempo. Los pingüinos deben permanecer activos mientras están en el agua para generar calor corporal.

Las especies de climas más fríos suelen tener plumas más largas y una capa de grasa más gruesa que las de climas más cálidos. Un pingüino emperador puede acumular una capa de grasa de 3 cm (1,2 pulgadas) de grosor antes de la temporada de cría.

Los pingüinos se calientan dando la espalda de color oscuro al sol.

Uno de los métodos que utilizan los pingüinos para conservar el calor corporal es acurrucarse.

El plumaje oscuro de la superficie dorsal de un pingüino absorbe el calor del Sol, lo que aumenta la temperatura corporal.

En tierra, los pingüinos rey y emperador inclinan sus pies y apoyan todo su peso en los talones y la cola, reduciendo el contacto con la superficie helada.

Durante las tormentas, los pingüinos emperador se acurrucan para conservar. Hasta 6.000 machos se agrupan mientras incuban huevos en pleno invierno antártico. Los pingüinos de los límites de la agrupación se mueven continuamente hacia el interior más protegido, dando a cada pingüino de la agrupación el mismo acceso al calor y el beneficio de la agrupación.

Los pingüinos emperador son capaces de recapturar el 80% del calor que se escapa en su respiración a través de un complejo sistema de intercambio de calor en sus conductos nasales.

En tierra, el sobrecalentamiento puede ser a veces un problema.

• Los pingüinos pueden evitar el sobrecalentamiento moviéndose a zonas de sombra y jadeando.
• Los pingüinos pueden erizar sus plumas para romper la capa aislante de aire junto a la piel y liberar calor.
• Si un pingüino tiene demasiado calor, mantiene sus aletas alejadas de su cuerpo, por lo que ambas superficies de las aletas están expuestas al aire, liberando calor.
• Las especies templadas, como los pingüinos de Humboldt y africanos, carecen de plumas en las patas y tienen manchas desnudas en la cara. El exceso de calor puede disiparse a través de estas zonas sin plumas.

Los pingüinos que viven en climas más cálidos -como el Magallanes- tienen parches de piel desnudos alrededor del pico y los ojos para ayudar a liberar el exceso de calor corporal.

Los pingüinos que viven en climas fríos -como el Adélie- tienen plumas que cubren la mayor parte del pico para ayudar a conservar el calor corporal.

El sistema circulatorio de un pingüino se ajusta para conservar o liberar el calor corporal para mantener la temperatura corporal.

• Para conservar el calor, la sangre que fluye hacia las aletas y las patas transfiere su calor a la sangre que regresa al corazón. Este intercambio de calor a contracorriente ayuda a garantizar que el calor permanezca en el cuerpo.
• Si el cuerpo se calienta demasiado, los vasos sanguíneos de la piel se dilatan, llevando el calor del interior del cuerpo a la superficie, donde se disipa.