Adaptacje

Adaptacje

Pływanie

Pingwiny mogą spędzić kilka miesięcy w tym samym czasie w morzu, tylko przychodząc na ląd do hodowli i molting. Fiordland pingwiny grzebieniaste sporadycznie rosną pąkli na ich ogony – wskazanie, że są one w morzu dla długich okresów.

Wcześniejsze szacunki prędkości pływania zostały podjęte z obserwacji pingwinów pływających wzdłuż poruszających się statków, metoda, która okazała się niewiarygodna.

Pingwin hunches swoją głowę do swoich ramion, aby utrzymać swój opływowy kształt i zmniejszyć opór podczas pływania. Jego utrzymuje swoje stopy wciśnięty blisko ciała przeciwko ogona, aby pomóc w steering.

Penguin skrzydła są wiosło-jak płetwy używane do pływania. Ruch płetw przypomina ruchy skrzydeł ptaków latających, dając pingwiny wygląd latania przez wodę. Mięśnie skrzydeł i piersi są dobrze rozwinięte, aby napędzać pingwiny przez wodę – medium znacznie gęstsze niż powietrze.

Mając solidne, gęste kości pomaga pingwinom przezwyciężyć pływalność.

Nie tylko „latają” pod wodą, te pingwiny Adélie wydają się „latać” z wody łatwo skacząc 1,8 m (6 stóp) w powietrze. To zachowanie jest powszechnie postrzegane, gdy pingwiny wychodzą na brzeg na szorstki lub wysoki teren, taki jak kry lodowe i skaliste brzegi.

Although to jest bardziej wydajne energetycznie dla pingwinów pływać pod wodą niż na powierzchni wody, muszą przyjść na powierzchnię do oddychania. Wiele gatunków pingwinów porpoise-skakać w i z wody, jak delfiny lub porpoises.

• Kiedy porpoising, pingwiny mogą kontynuować oddychanie bez przerywania pędu do przodu. Utrzymują stałą prędkość od 7 do 10 km/h (4,3 do 6,2 mph.) i oddychają mniej więcej raz na minutę.
• Porpoising może również dezorientować podwodne drapieżniki.
• Nie wszystkie gatunki wykazują to zachowanie. Emperor penguins are not known to porpoise and this behavior is infrequently seen in king penguins.

Diving

Most prey of penguins inhabit the upper water layers, so penguins generally do not dive to great depths or for long periods.

Większość gatunków pozostaje zanurzona krócej niż minutę.

• Głębokości nurkowania pingwina makaroni zazwyczaj wahają się od 20 do 80 m (66 do 262 ft.) w ciągu dnia i są zazwyczaj mniejsze niż 20 m (66 stóp) w nocy.
• Pingwiny gentoo może osiągnąć maksymalną głębokość nurkowania 200 m (656 stóp), chociaż nurkowania są zazwyczaj od 20 do 100 m (66 do 328 stóp).
• Pingwiny Adelie zostały zarejestrowane pobyt pod wodą przez prawie sześć minut, chociaż większość nurkowań są znacznie krótsze. Odnotowano ich nurkowanie na głębokość nawet 170 m (558 stóp), choć większość nurkowań odbywa się na głębokość mniejszą niż 50 m (164 stopy).

• Pingwiny podbródkowe mogą osiągać głębokość 121 m (397 stóp.), ale większość nurkowań jest mniejsza niż 50 m (164 ft.) Nurkowania trwają od 30 sekund do 3 minut.
• Większość nurkowań pingwinów królewskich trwa mniej niż cztery do sześciu minut, chociaż udokumentowano nurkowania trwające do ośmiu minut. Maksymalna zarejestrowana głębokość nurkowania pingwina królewskiego to 343 m (1,125 ft.).
• Pingwiny cesarskie polują na szybkie kałamarnice i ryby śródlądowe i dlatego mają tendencję do nurkowania głębiej i pozostają zanurzone dłużej niż inne pingwiny. Najgłębsze nurkowanie zarejestrowane dla pingwina cesarskiego było 565 m (1,854 ft.) Najdłuższe zarejestrowane nurkowanie dla pingwina cesarskiego było 27,6 minut. Oba te pomiary są uważane za ekstremalne; większość nurkowań jest między 21 a 40 m (70 do 31 stóp) od powierzchni i trwa 2 do 8 minut.

Pingwiny polują głównie na ofiary w wodach pelagicznych (otwarty ocean), jednak nieliczne dowody (takie jak analiza zawartości żołądka) sugerują, że pingwiny gentoo, żółtookie i pingwiny cesarskie nurkują i żerują również na poziomie bentosu (dno oceanu). Jednak szczegółowe badania nurkowania południowej Rockhoppers gniazdowania / karmienia off wód przybrzeżnych Archipelagu Kerguelen sugerują, że karmienie bentosowe jest ważną częścią ich diety.

• Grupa 16 samic południowej Rockhoppers zostały wyposażone w rejestratory czasu głębokości (TDRs). Oprócz wykonywania tradycyjnych nurkowań pelagicznych w poszukiwaniu pożywienia, ptaki te nurkowały również regularnie na bardzo stałe głębokości, co wskazuje, że polowały również na dnie oceanu.
• Im większa ilość nurkowań przydennych zarejestrowanych przez pingwina, tym większa zawartość żołądka powracającego ptaka. Wskazywało to, że nurkowania bentosowe prawdopodobnie były ukierunkowane na wysokie stężenia skorupiaków odpoczywających na dnie morza w ciągu dnia. Pelagiczne nurkowania trwały średnio 53 sekundy w porównaniu z 66 sekundami dla nurkowań bentosowych.
• Prawdopodobnie zachowanie to jest rzadko powielane w innych miejscach, ponieważ w przeciwieństwie do większości znanych obszarów lęgowych pingwinów, Archipelag Kerguelen charakteryzuje się obecnością płytkiego szelfu oceanicznego, na którym pingwiny mogą się odżywiać.

Zsynchronizowane nurkowanie zaobserwowano u północnych pingwinów skalnych i pingwinów Adelie. Zachowanie to jest słabo poznane i obserwowane tylko na powierzchni wody, chociaż osobniki były wyposażone w rejestratory czasu/głębokości, więc dodatkowe dane podwodne zostały zarejestrowane i przeanalizowane w ramach tych badań.

• Jedna para samic północnych koników polnych obserwowanych w jednym badaniu wykazała identyczne nurkowania powierzchniowe i głębokościowe setki razy prosto w okresie siedmiu godzin. Ich ofiary Euphausiid (Thysanoessa gregaria i Nematoscelis megalops) są znane z tworzenia skoncentrowanych, gęstych rojów, co sugeruje, że zsynchronizowane wysiłki koników polnych były prawdopodobnie wynikiem współpracy w celu zwiększenia efektywności żerowania.
• Trzy pary i jedno trio Adelii obserwowano nurkowanie powierzchniowe razem w innym badaniu.
  • Na powierzchni każda mała grupa będzie synchronicznie nurkować razem, jednak czas trwania i głębokość nurkowania pod wodą będzie się różnić. Zakłada się zatem, że pod wodą nie odbywało się wspólne żerowanie w porównaniu z ustaleniami sugerowanymi wcześniej w badaniu konika polnego.
  • Pierwszy Adélie, który wynurzył się na powierzchnię, czekał na powrót partnera(ów) na powierzchnię przed powtórzeniem zachowania. Każda grupa nurkowała razem 34 do 60 razy w okresie trwającym od 1,7 do 4,5 godziny.
  • Zdobycze kryla w tym konkretnym obszarze, E. superba i E. crystallorophias, generalnie tworzą mniej gęste roje i rozprowadzają się na szerszym zakresie głębokości niż kryl upolowany w badaniu północnego konika polnego. To może pomóc wyjaśnić różnice w zachowaniu nurków między tymi dwoma badaniami.
  • Foki lamparcie i Weddella są znane z tego, że żywią się Adeliami w tym obszarze. Dlatego uważa się, że synchronicznie nurkowanie do wody na powierzchni jest zachowanie używane w celu zmniejszenia szans predation.
  • Unikalne małe wydarzenie karmienia grupy pingwinów gentoo był świadkiem w 2006 roku. Duże stado gentoos karmienia na rój kryla podzielone na około 25 grup, każdy składa się z 12 do 100 ptaków. Każda oddzielna grupa nurkowała razem, niezależnie od innych grup. Po jednej do dwóch minut pod wodą, poszczególni członkowie grupy wynurzali się. Kiedy wszyscy członkowie danej grupy wynurzali się, łączyli się ciasno razem i powtarzali to zachowanie. Gentoos nie mieszał się lub interakcji z innymi poza ich konkretnej grupy podczas tego wydarzenia karmienia.

Podczas głębokich nurkowań, tętno pingwina spowalnia.

• Tętno pingwinów królewskich spada z 126 uderzeń na minutę (bpm) podczas odpoczynku na powierzchni między nurkowaniami do około 87 bpm podczas nurkowania.
• Tętno nurkującego pingwina cesarskiego jest zwykle o 15% niższe niż jego tętno spoczynkowe, które wynosi średnio około 72 bpm. Podczas jednego głębokiego, 18-minutowego nurkowania, tętno pingwina cesarskiego stopniowo zwalniało do 3 uderzeń na minutę, z tętnem 6 uderzeń na minutę przez 5 minut. Jednak podczas przerw na powierzchni pomiędzy bardzo głębokimi i długimi nurkowaniami, tętno pingwina cesarskiego może wzrosnąć do maksymalnie 256 uderzeń na minutę, co prawdopodobnie pomaga w eliminacji dwutlenku węgla oraz uzupełnianiu i przeładowywaniu zapasów tlenu pingwina w jego tkankach.

Under eksperymentalne warunki nurkowania, pingwiny wykazują zmniejszony obwodowy przepływ krwi.

Temperatury obszarów peryferyjnych pingwina (kończyny i skóra) spadają podczas nurkowania, podczas gdy temperatury obszarów rdzeniowych (serce, żyły głębokie i mięśnie piersiowe) utrzymują się na normalnym poziomie.

Oddech

Podczas pływania pingwiny wdychają i wydychają gwałtownie na powierzchni. Tuż przed nurkowaniem pingwiny wdychają, a następnie nurkują na wdechu powietrza.

W przeciwieństwie do nurkujących ssaków morskich, pingwiny nieznacznie wdychają powietrze tuż przed nurkowaniem.

• To zwiększa zapasy tlenu, ale sprawia, że pingwiny są bardziej dodatnio wyporne podczas płytkiego nurkowania i zwiększa ryzyko choroby dekompresyjnej przy głębszych nurkowaniach.
• Badania na pingwinach Adélie i królewskich wykazały, że pingwiny mogą regulować pobór powietrza przed nurkowaniem, energicznie klapać płetwami podczas początkowego zejścia, aby przezwyciężyć dodatnią pływalność, a następnie biernie wynurzać się z nurkowania, wykorzystując rozszerzającą się objętość powietrza w ich ciele, aby zachować energię.
• Naukowcy uważają, że głębiej nurkujące pingwiny, pingwiny królewskie i cesarskie, pobierają mniej powietrza przed nurkowaniem, podczas gdy inne gatunki wykonują krótsze, płytkie nurkowania i pobierają więcej powietrza przed dive.

Wydzielanie soli

Pingwiny mają gruczoły pod oczami, które pomagają pozbyć się nadmiaru soli z organizmu. Wydzielina soli i płynu często zbiera się w postaci kropel na rachunku i jest strząsana. Te gruczoły są tak skuteczne, że pingwiny mogą pić wodę morską bez ill effects.

Sleep

Pingwin zazwyczaj śpi z jego rachunek schowany za płetwy, które niektórzy naukowcy uważają, że służy żadnego znanego celu w pingwiny, ale jest pozostałością stosunków przodków do lotu ptaków. Inni badacze uważają, że zachowanie to może zmniejszyć ilość ciepła traconego przez twarz, zwłaszcza nozdrza.

Aby zachować energię podczas postu, pingwiny mogą zwiększyć czas spędzany na spaniu.

Podczas antarktycznej zimy, kiedy okres ciemności może trwać ponad 20 godzin, tulące się pingwiny cesarskie, które inkubują jaja, mogą spać przez większość 24-godzinnego okresu.

Pingwiny żyjące w najzimniejszych regionach mają dłuższe pióra i grubszą tkankę tłuszczową niż te żyjące w cieplejszych regionach.

Termoregulacja

Wewnętrzny zakres temperatur pingwinów wynosi od 37,8°C do 38,9°C (100°F do 102°F.)

Zachodzące na siebie pióra tworzą powierzchnię prawie nieprzenikalną dla wiatru lub wody. Pióra zapewniają wodoszczelność krytyczną dla przetrwania pingwinów w wodzie, która może być tak zimna jak -2.2°C (28°F) na Antarktydzie. Kępki puchu na trzonkach piór zatrzymują powietrze. Ta warstwa powietrza stanowi 80% do 84% izolacji termicznej dla pingwinów. Warstwa uwięzionego powietrza jest sprężana podczas nurkowania i może ulec rozproszeniu po dłuższym nurkowaniu. Pingwiny zmienić układ piór przez preening.

Aby zachować ciepło, pingwiny mogą chować się w swoich płetwach blisko ciała. Mogą one również drżeć, aby wygenerować dodatkowe heat.

Dobrze zdefiniowana warstwa tłuszczu poprawia izolację w zimnej wodzie, ale prawdopodobnie nie wystarczy, aby utrzymać stabilną temperaturę ciała na morzu przez długi czas. Pingwiny muszą pozostać aktywne, podczas gdy w wodzie do generowania body heat.

Gatunki w zimniejszym klimacie mają tendencję do posiadania dłuższych piór i grubszej warstwy tłuszczu niż te w cieplejszym klimacie. Pingwin cesarski może zbudować 3 cm (1,2 cala) grubą warstwę tłuszczu przed sezonem lęgowym.

Pingwiny ogrzewają się, odwracając swoje ciemne kolorowe plecy do słońca.

Jedną z metod, których pingwiny używają, aby zachować ciepło ciała, jest tulenie się.

Ciemne upierzenie powierzchni grzbietowej pingwina pochłania ciepło od słońca, co zwiększa temperaturę ciała.

Na lądzie, pingwiny królewskie i cesarskie przechylają stopy i opierają całą swoją wagę na piętach i ogonie, zmniejszając kontakt z lodowatą powierzchnią.

Podczas burz, pingwiny cesarskie tulą się do siebie, aby zachować ciepło. Aż 6000 samców będzie klastrować podczas inkubacji jaj w środku antarktycznej zimy. Pingwiny na granicach huddle stale poruszają się do bardziej osłoniętego wnętrza, dając każdemu pingwinowi w huddle równy dostęp do ciepła i korzyści z huddling.

Pingwiny cesarskie są w stanie odzyskać 80% ciepła uciekającego w oddechu dzięki złożonemu systemowi wymiany ciepła w ich przewodach nosowych.

Na lądzie przegrzanie może czasami stanowić problem.

• Pingwiny mogą zapobiegać przegrzaniu, przechodząc do zacienionych obszarów i dysząc.
• Pingwiny mogą trzepotać piórami, aby rozbić izolacyjną warstwę powietrza przy skórze i uwolnić ciepło.
• Jeśli pingwin jest zbyt ciepły, trzyma płetwy z dala od ciała, więc obie powierzchnie płetw są wystawione na działanie powietrza, uwalniając ciepło.
• Temperatywne gatunki, takie jak pingwiny Humboldta i afrykańskie, nie mają piór na nogach i mają nagie łaty na twarzy. Nadmiar ciepła może rozpraszać się przez te nieopierzone areas.

Penguiny, które żyją w cieplejszym klimacie – jak Magellanic – mają gołe płaty skóry wokół rachunku i oczu, aby pomóc uwolnić nadmiar ciepła body.

Penguiny, które żyją w zimnym klimacie – jak Adélie – mają pióra pokrywające większość ich rachunków, aby pomóc zachować ciepło ciała.

Układ krążenia pingwina dostosowuje się do zachowania lub uwolnienia ciepła ciała w celu utrzymania temperatury ciała.

• Aby zachować ciepło, krew płynąca do płetw i nóg przenosi swoje ciepło do krwi powracającej do serca. Ta przeciwprądowa wymiana ciepła pomaga zapewnić, że ciepło pozostaje w organizmie.
• Jeśli ciało staje się zbyt ciepłe, naczynia krwionośne w skórze rozszerzają się, przynosząc ciepło z wnętrza ciała na powierzchnię, gdzie jest ono rozpraszane.

.