Антарктида, както може би очаквате, е доста проклета студ: Температурите до -40 градуса по Фаренхайт често се записват през зимата. За съществата, които живеят там, този екстремен студ изисква иновативни стратегии за оцеляване, които позволяват загубата на възможно най-малко топлина.
Свързано съдържание
- Колониите на императорските пингвини ще страдат като промените в климата
Наскоро учените откриха, че императорските пингвини - един от най-известните видове на Антарктида - използват особено необичайна техника за оцеляване на ежедневния хлад. Както е подробно описано в статия, публикувана днес в списанието Biology Letters, птиците минимизират топлинните загуби, като поддържат външната повърхност на оперението си под температурата на околния въздух.
В същото време плътното оперение на пингвините изолира тялото им и го държи препечено. Екип от учени от Шотландия и Франция наскоро стигнаха до откритието, като анализираха термични изображения (отдолу) на пингвини, взети в крайбрежната колония за развъждане на император в Аделие Ланд, район на Антарктида, претендиран от Франция.
Изследователите анализираха термографски изображения като този, заснети приблизително месец през юни 2008 г. През този период средната температура на въздуха беше 0, 32 градуса по Фарехейт. В същото време по-голямата част от оперението, покриващо телата на пингвините, беше още по-студено: повърхността на тяхната най-топла част от тялото, краката им, беше средно 1, 76 градуса по Фаренхайт, но оперението на главата, гърдите и гърба им беше -1, 84, -7.24 и -9.76 градуса по Фаренхайт съответно. Като цяло почти цялата външна повърхност на телата на пингвините беше под замръзване по всяко време, с изключение на очите и човките им.
Учените също използваха компютърна симулация, за да определят колко топлина е загубена или получена от всяка част на тялото - и откриха, че поддържайки външната си повърхност под температурата на въздуха, птиците може парадоксално да могат да черпят много малки количества топлина от въздух около тях. Ключът към техния трик е разликата между два различни вида пренос на топлина: радиация и конвекция.
Пингвините губят вътрешна топлина на околния въздух чрез топлинно излъчване, точно както телата ни правят в студен ден. Тъй като телата им (но не повърхностното оперение) са по-топли от околния въздух, топлината постепенно се излъчва навън с течение на времето, преминавайки от по-топъл материал към по-студен. За да поддържат телесната температура, докато губят топлина, пингвините, като всички топлокръвни животни, разчитат на метаболизма на храната.
Пингвините обаче имат допълнителна стратегия. Тъй като външното им оперение е дори по-студено от въздуха, симулацията показа, че те могат да получат обратно малко от тази топлина чрез термична конвекция - пренос на топлина чрез движението на флуид (в случая въздух). Докато студеният антарктически въздух обикаля около телата им, малко по-топъл въздух влиза в контакт с оперението и дарява минутни количества топлина обратно на пингвините, след което циклизира при малко по-студена температура.
Повечето от тази топлина, отбелязват изследователите, вероятно не я прави докрай през оперението и обратно до телата на пингвините, но може да има малка промяна. Най-малкото методът, чрез който оперението на пингвин измива топлина от горчиво студения въздух, който го заобикаля, помага да се премахне част от топлината, която се излъчва от вътрешността му.
И предвид необикновено взискателния размножителен цикъл на императорите (отбелязван през документалния март на Пингвините ), всяка част от топлината се отчита. Всяка зима те пътуват от вътрешните места до брега - изминавайки 75 мили - където развъждат и инкубират яйцата си. След като женските снасят яйца, мъжките ги инкубират, като ги балансират на краката си в торбичка за около 64 дни. Тъй като те не ядат нищо през целия този период, запазването на калории чрез отказване на възможно най-малко топлина е абсолютно решаващо.
Регистрирайте се за нашия безплатен бюлетин, за да получавате най-добрите истории от Smithsonian.com всяка седмица.
