Adaptarea

Adaptarea

Înotul

Pinguinii pot petrece mai multe luni la rând pe mare, venind la țărm doar pentru împerechere și muiere. Pinguinilor cu creastă din Fiordland le cresc ocazional craci pe coadă – un indiciu că se află pe mare pentru perioade lungi de timp.

Stimările anterioare ale vitezei de înot au fost luate din observații ale pinguinilor care înotau alături de nave în mișcare, o metodă care s-a dovedit a fi nesigură.

Un pinguin își încovoaie capul în umeri pentru a-și menține forma aerodinamică și a reduce rezistența în timpul înotului. Își ține picioarele presate aproape de corp, lipite de coadă, pentru a ajuta la dirijare.

Aripile pinguinului sunt înotătoare asemănătoare unor palete folosite pentru înot. Mișcarea înotătoarelor se aseamănă cu mișcările aripilor păsărilor zburătoare, dând pinguinilor impresia că zboară prin apă. Mușchii aripilor și ai pieptului sunt bine dezvoltați, pentru a-i propulsa pe pinguini prin apă – un mediu mult mai dens decât aerul.

Având oase solide și dense îi ajută pe pinguini să învingă flotabilitatea.

Nu numai că „zboară” sub apă, acești pinguini Adélie par să „zboare” din apă sărind cu ușurință 1,8 m (6 picioare) în aer. Acest comportament este frecvent întâlnit atunci când pinguinii ajung la țărm pe un teren accidentat sau înalt, cum ar fi banchizele de gheață și țărmurile stâncoase.

Deși este mai eficient din punct de vedere energetic pentru pinguini să înoate sub apă decât la suprafața apei, ei trebuie să iasă la suprafață pentru a respira. Multe specii de pinguini porpoisează – sar în și din apă, ca delfinii sau marsuinii.

• Atunci când porpoisează, pinguinii pot continua să respire fără a întrerupe impulsul de înaintare. Ei mențin o viteză constantă de 7 până la 10 km/h (4,3 până la 6,2 mph.) și respiră aproximativ o dată pe minut.
• Porpoising poate, de asemenea, să deruteze prădătorii subacvatici.
• Nu toate speciile prezintă acest comportament. Pinguinii împărați nu sunt cunoscuți ca făcând porpoise, iar acest comportament este rar întâlnit la pinguinii regali.

Diving

Majoritatea prăzilor pinguinilor locuiesc în straturile superioare ale apei, așa că, în general, pinguinii nu se scufundă la adâncimi mari sau pentru perioade lungi de timp.

Majoritatea speciilor rămân scufundate mai puțin de un minut.

• Profunditățile de scufundare ale pinguinilor macaronari variază de obicei între 20 și 80 m (66 și 262 ft.) în timpul zilei și sunt, de obicei, mai mici de 20 m (66 ft.) pe timp de noapte.
• Pinguinii Gentoo pot atinge o adâncime maximă de scufundare de 200 m (656 ft.), deși scufundările sunt, de obicei, între 20 și 100 m (66 și 328 ft.).
• Pinguinii Adélie au fost înregistrați stând sub apă timp de aproape șase minute, deși majoritatea scufundărilor sunt mult mai scurte. Au fost înregistrate scufundări până la o adâncime de 170 m (558 ft.), deși cele mai multe scufundări sunt la mai puțin de 50 m (164 ft.).

• Pinguinii pot ajunge la adâncimi de 121 m (397 ft.), dar cele mai multe scufundări sunt mai mici de 50 m (164 ft.) Scufundările durează de la 30 de secunde la 3 minute.
• Cele mai multe scufundări ale pinguinilor regali durează mai puțin de patru până la șase minute, deși au fost documentate scufundări de până la opt minute. Adâncimea maximă înregistrată pentru o scufundare a pinguinului rege a fost de 343 m (1.125 ft.).
• Empărații vânează calmaruri și pești rapizi la mijlocul apei și, prin urmare, tind să se scufunde mai adânc și să rămână scufundați mai mult timp decât alți pinguini. Cea mai adâncă scufundare înregistrată pentru un pinguin împărat a fost de 565 m. Cea mai lungă scufundare înregistrată pentru un pinguin împărat a fost de 27,6 minute. Ambele măsurători sunt considerate extreme; cele mai multe scufundări au loc între 21 și 40 m de la suprafață și durează între 2 și 8 minute.

Pinguinii vânează în principal prada în apele pelagice (în largul oceanului), însă puține dovezi (cum ar fi analiza conținutului stomacal) sugerează că pinguinii gentoo, pinguinii cu ochi galbeni și pinguinii împărat se scufundă și se hrănesc și la nivel bentonic (fundul oceanului). Cu toate acestea, un studiu detaliat de scufundare a pinguinilor de stâncă australă care cuibăresc/se hrănesc în largul apelor de coastă ale arhipelagului Kerguelen sugerează că hrănirea bentonică este o parte importantă a dietei lor.

• Un grup de 16 femele de pinguini de stâncă australă au fost echipate cu aparate de înregistrare a timpului de adâncime (TDR). În plus față de efectuarea scufundărilor pelagice tradiționale pentru hrană, aceste păsări s-au scufundat, de asemenea, în mod regulat la adâncimi foarte consistente, ceea ce indică faptul că vânează și pe fundul oceanului.
• Cu cât este mai mare numărul de scufundări bentice înregistrate de un pinguin, cu atât mai mare este conținutul stomacal al păsării care se întoarce. Acest lucru indică faptul că scufundările bentonice vizau probabil concentrații mari de crustacee care se odihnesc pe fundul mării în timpul zilei. Scufundările pelagice au fost în medie de 53 de secunde față de 66 de secunde pentru scufundările bentonice.
• Probabil că acest comportament este rareori duplicat în altă parte, deoarece, spre deosebire de majoritatea zonelor cunoscute de reproducere a pinguinilor, Arhipelagul Kerguelen se caracterizează prin prezența unui platou oceanic de mică adâncime unde pinguinii se pot hrăni.

Sincronizarea scufundărilor a fost observată pentru pinguinii rockhopper nordici și pinguinii Adélie. Comportamentul este puțin înțeles și este observat doar la suprafața apei, deși indivizii au fost dotați cu aparate de înregistrare a timpului/profundității, astfel încât date suplimentare subacvatice au fost înregistrate și analizate ca parte a acestor studii.

• O singură pereche de femele de rockhopper nordic observată într-un studiu a prezentat scufundări identice la suprafață și la adâncime de sute de ori consecutiv pe parcursul unei perioade de șapte ore. Se știe că prada lor Euphausiid (Thysanoessa gregaria și Nematoscelis megalops) formează roiuri concentrate și dense, ceea ce sugerează că eforturile sincronizate ale rockhopperilor au fost probabil un efort de cooperare pentru a crește eficiența hrănirii.
• Trei perechi și un trio de Adélies au fost observate scufundându-se împreună la suprafață în cadrul unui alt studiu.
  • La suprafață, fiecare grup mic se scufunda sincronizat împreună, însă durata și adâncimile de scufundare sub apă variau. Prin urmare, se presupune că nu a avut loc niciun fel de hrănire cooperativă sub apă, în comparație cu constatările sugerate anterior în studiul privind rockhopperul nordic.
  • Primul Adélie care ar fi ieșit la suprafață ar fi așteptat ca partenerul (partenerii) lor să se întoarcă la suprafață înainte de a repeta comportamentul. Fiecare grup s-a scufundat împreună de 34 până la 60 de ori pe parcursul unei perioade care a durat între 1,7 și 4,5 ore.
  • Preda krillului din această zonă particulară, E. superba și E. crystallorophias, formează, în general, roiuri mai puțin dense și se distribuie pe un interval de adâncime mai mare decât krillul vânat în studiul cu rockhopperul nordic. Acest lucru poate ajuta la explicarea diferențelor de comportament de scufundare între cele două studii.
  • Se știe că focile leopard și Weddell se hrănesc cu Adélies în această zonă. Prin urmare, se crede că scufundarea sincronă în apă la suprafață este un comportament folosit pentru a reduce șansele de prădare.
  • Un eveniment unic de hrănire în grupuri mici de pinguini gentoo a fost observat în 2006. Un stol mare de pinguini gentoo care se hrăneau cu un roi de kril s-a separat în aproximativ 25 de grupuri, fiecare compus din 12 până la 100 de păsări. Fiecare grup separat a plonjat împreună, independent de celelalte grupuri. După una sau două minute sub apă, membrii individuali ai unui grup ieșeau la suprafață. Când toți membrii unui anumit grup ieșeau la suprafață, aceștia se reformau strâns împreună și repetau comportamentul. Pinguinii nu s-au amestecat și nu au interacționat cu alte persoane din afara grupului lor particular în timpul acestui eveniment de hrănire.

În timpul scufundărilor adânci, ritmul cardiac al pinguinilor încetinește.

• Ritmul cardiac al pinguinilor împărați scade de la 126 bătăi pe minut (bpm) atunci când se odihnesc la suprafață între scufundări la aproximativ 87 bpm în timpul scufundărilor.
• Ritmul cardiac al unui pinguin împărat care se scufundă este de obicei cu aproximativ 15% mai mic decât ritmul cardiac în repaus, care este în medie de aproximativ 72 bpm. În timpul unei scufundări profunde, de 18 minute, ritmul cardiac al pinguinului împărat a încetinit progresiv până la 3 bpm, cu un ritm cardiac de 6 bpm timp de 5 minute. Cu toate acestea, în timpul intervalelor de suprafață dintre scufundările foarte adânci și lungi, ritmul cardiac al pinguinului împărat poate crește până la un maxim de 256 bpm, ceea ce probabil ajută la eliminarea dioxidului de carbon și la refacerea și reîncărcarea rezervelor de oxigen ale pinguinului în țesuturile sale.

În condiții experimentale de scufundare, pinguinii prezintă un flux sanguin periferic redus.

Temperaturile zonelor periferice ale unui pinguin (membrele și pielea) scad în timpul scufundării, în timp ce cele ale regiunilor centrale (inima, venele profunde și mușchiul pectoral) sunt menținute la temperatura normală.

Respirație

Când înoată, pinguinii inspiră și expiră rapid la suprafață. Chiar înainte de scufundare, pinguinii inspiră și apoi se scufundă cu o gură de aer.

În comparație cu mamiferele marine care se scufundă, pinguinii inspiră ușor chiar înainte de scufundare.

• Acest lucru mărește rezervele de oxigen, dar îi face pe pinguini să plutească mai pozitiv în timpul unei scufundări de mică adâncime și crește riscul de boală de decompresie pentru scufundări mai adânci.
• Un studiu efectuat pe pinguinii Adélie și pe pinguinii regali a arătat că pinguinii își pot regla aportul de aer înainte de scufundare, își pot agita viguros înotătoarele în timpul coborârii inițiale pentru a învinge flotabilitatea pozitivă și apoi pot urca pasiv de la scufundare folosind volumul de aer în expansiune din corpul lor pentru a-și conserva energia.
• Cercetătorii cred că pinguinii care se scufundă mai adânc, pinguinul rege și pinguinul împărat, inspiră mai puțin aer înainte de scufundare, în timp ce celelalte specii fac scufundări mai scurte și puțin adânci și inspiră mai mult aer înainte de scufundare.

Secreția de sare

Pinguinii au glande sub ochi care ajută la eliminarea excesului de sare din corp. Secreția de sare și lichid se adună adesea sub formă de picături pe cioc și sunt scuturate. Aceste glande sunt atât de eficiente încât pinguinii pot bea apă de mare fără efecte negative.

Sleep

Un pinguin doarme de obicei cu ciocul ascuns în spatele unei înotătoare, ceea ce unii oameni de știință cred că nu are niciun scop cunoscut la pinguini, dar este o rămășiță a relațiilor ancestrale cu păsările zburătoare. Alți cercetători cred că acest comportament poate reduce cantitatea de căldură pierdută prin față, în special prin nări.

Pentru a-și conserva energia în timpul postului, pinguinii pot crește timpul pe care îl petrec dormind.

În timpul iernii antarctice, când perioada de întuneric poate dura mai mult de 20 de ore, pinguinii împărați ghemuiți care incubează ouă pot dormi cea mai mare parte a unei perioade de 24 de ore.

Penguinii care trăiesc în cele mai reci regiuni au penele mai lungi și grăsimea corporală mai groasă decât cei care trăiesc în regiuni mai calde.

Termoreglare

Intervalul de temperatură internă al pinguinilor este de 37,8°C până la 38,9°C (100°F până la 102°F.)

Penele suprapuse creează o suprafață aproape impenetrabilă pentru vânt sau apă. Penele asigură o impermeabilizare critică pentru supraviețuirea pinguinilor în apa care poate fi rece până la -2,2°C (28°F) în Antarctica. Pufuleții de puf de pe arborele penelor rețin aerul. Acest strat de aer asigură între 80% și 84% din izolarea termică a pinguinilor. Stratul de aer captat este comprimat în timpul scufundărilor și se poate disipa după scufundări prelungite. Pinguinii își rearanjează penele prin prelingere.

Pentru a-și conserva căldura, pinguinii își pot strânge înotătoarele pe lângă corp. De asemenea, ei pot tremura pentru a genera căldură suplimentară.

Un strat de grăsime bine definit îmbunătățește izolarea în apa rece, dar probabil că nu este suficient pentru a menține temperatura corpului stabilă pe mare pentru mult timp. Pinguinii trebuie să rămână activi în timp ce se află în apă pentru a genera căldură corporală.

Speciile din climatele mai reci tind să aibă pene mai lungi și un strat de grăsime mai gros decât cele din climatele mai calde. Un pinguin împărat poate acumula un strat de grăsime de 3 cm grosime înainte de sezonul de împerechere.

Pinguinii se încălzesc întorcându-și spatele de culoare închisă spre soare.

Una dintre metodele pe care pinguinii le folosesc pentru a-și conserva căldura corporală este ghemuirea.

Plumajul întunecat al suprafeței dorsale a pinguinului absoarbe căldura de la Soare, ceea ce crește temperatura corpului.

Pe uscat, pinguinii rege și împărat își înclină picioarele în sus și își sprijină întreaga greutate pe călcâie și coadă, reducând contactul cu suprafața înghețată.

În timpul furtunilor, pinguinii împărat se îngrămădesc împreună pentru a-și conserva. Până la 6.000 de masculi se vor grupa în timp ce incubează ouăle în mijlocul iernii antarctice. Pinguinii de la granițele grupării se deplasează în mod continuu în interiorul mai protejat, oferind fiecărui pinguin din grup un acces egal la căldură și la beneficiile strângerii în grup.

Pinguinii împărat sunt capabili să recupereze 80% din căldura care le scapă prin respirație printr-un sistem complex de schimb de căldură în pasajele lor nazale.

Pe uscat, supraîncălzirea poate fi uneori o problemă.

• Pinguinii pot preveni supraîncălzirea prin deplasarea în zone umbrite și prin gâfâială.
• Pinguinii își pot zburli penele pentru a sparge stratul izolator de aer de lângă piele și pentru a elibera căldură.
• Dacă unui pinguin îi este prea cald, acesta își ține înotătoarele departe de corp, astfel încât ambele suprafețe ale înotătoarelor sunt expuse la aer, eliberând căldură.
• Specii temperate, precum pinguinii Humboldt și africani, nu au pene pe picioare și au pete goale pe față. Excesul de căldură se poate disipa prin aceste zone fără pene.

Pinguinii care trăiesc în climate mai calde – cum ar fi pinguinul Magellanic – au pete goale de piele în jurul ciocului și al ochilor pentru a ajuta la eliberarea excesului de căldură corporală.

Pinguinii care trăiesc în climate reci – cum ar fi pinguinul Adélie – au pene care le acoperă cea mai mare parte a ciocului pentru a ajuta la conservarea căldurii corporale.

Sistemul circulator al unui pinguin se reglează pentru a conserva sau elibera căldura corporală pentru a menține temperatura corpului.

• Pentru a conserva căldura, sângele care circulă spre înotătoare și picioare își transferă căldura către sângele care se întoarce la inimă. Acest schimb de căldură în contracurent ajută la asigurarea faptului că căldura rămâne în corp.
• Dacă corpul devine prea cald, vasele de sânge din piele se dilată, aducând căldura din interiorul corpului la suprafață, unde este disipată.

.