Som du måske forventer, får Antarktis temmelig koldt: Temperaturer ned til -40 grader Fahrenheit registreres ofte i løbet af vinteren. For de skabninger, der bor der, kræver denne ekstreme kulde innovative overlevelsesstrategier, der muliggør tab af så lidt varme som muligt.
Relateret indhold
- Emperor Penguin Colonies lider under klimaændringer
Forskere opdagede for nylig, at kejserpingviner - en af Antarktis mest berømte arter - anvender en særlig usædvanlig teknik til at overleve den daglige kulde. Som beskrevet i en artikel offentliggjort i dag i tidsskriftet Biology Letters, minimerer fuglene varmetab ved at holde den ydre overflade af deres fjerdragt under temperaturen i den omgivende luft.
På samme tid isolerer pingvinenes tykke fjerdragt deres krop og holder den velsmagende. Et team af videnskabsfolk fra Skotland og Frankrig kom for nylig til fundet ved at analysere termiske billeder (nedenfor) af pingviner taget ved en kystnær kejseravlskoloni i Adélie Land, et område i Antarktis påstået af Frankrig.
Forskerne analyserede termografiske billeder som denne, der blev overtaget ca. en måned i juni 2008. I løbet af denne periode var den gennemsnitlige lufttemperatur 0, 32 grader Fahreinheit. På samme tid var størstedelen af fjerdragten, der dækkede pingvinenes kroppe, endnu koldere: overfladen på deres varmeste kropsdel, deres fødder, var i gennemsnit 1, 76 grader Fahrenheit, men fjerdragten på deres hoveder, kister og ryg var -1, 84, -7, 24 og -9, 76 grader Fahrenheit. Samlet set var næsten hele den ydre overflade af pingvinenes kroppe under frysning på alle tidspunkter bortset fra deres øjne og næb.
Forskerne brugte også en computersimulering til at bestemme, hvor meget varme der blev mistet eller opnået fra hver del af kroppen - og opdagede, at fuglene ved at holde deres ydre overflade under lufttemperatur paradoksalt nok kunne trække meget små mængder varme fra luft omkring dem. Nøglen til deres trick er forskellen mellem to forskellige typer varmeoverførsel: stråling og konvektion.
Pingvinerne mister indre kropsvarme til den omgivende luft gennem termisk stråling, ligesom vores kroppe gør på en kold dag. Fordi deres kroppe (men ikke overfladefjerding) er varmere end den omgivende luft, stråler varme gradvist udad over tid og flytter fra et varmere materiale til et koldere. For at opretholde kropstemperaturen, mens de mister varme, er pingviner som alle varmblodige dyr afhængige af metabolismen af mad.
Pingvinerne har dog en ekstra strategi. Da deres ydre fjerdragt er endnu koldere end luften, viste simuleringen, at de muligvis kan få lidt tilbage af denne varme gennem termisk konvektion - overførsel af varme via bevægelse af en væske (i dette tilfælde luften). Når de kolde antarktiske luftcirkler rundt om deres kroppe, kommer lidt varmere luft i kontakt med fjerdragten og donerer små mængder varme tilbage til pingvinerne og cykler derefter væk ved en lidt koldere temperatur.
Det meste af denne varme, bemærker forskerne, sandsynligvis ikke det hele vejen gennem fjerdragten og tilbage til pingvinenes kroppe, men det kan gøre en lille forskel. I det mindste hjælper metoden, hvormed en pingvins fjerdragt varmer varme fra den bittert kolde luft, der omgiver den, med til at afbryde noget af den varme, der stråler fra dens indre.
Og i betragtning af kejsernes usædvanligt krævende avlscyklus (fejret i den dokumentære marts af pingvinen ), tæller hver bit af varme. Hver vinter vandrer de fra indlandsplaceringer til kysten - gående så langt som 75 mil - hvor de avler og ruger deres æg. Efter at hunnerne lægger æg, inkuberer hannerne dem ved at balancere dem på toppen af deres fødder i en pose i cirka 64 dage. Da de ikke spiser noget i hele denne periode, er det vigtigt at konservere kalorier ved at opgive så lidt varme som muligt.
Tilmeld dig vores gratis nyhedsbrev for at modtage de bedste historier fra Smithsonian.com hver uge.
