Ανταρκτική, όπως μπορείτε να περιμένετε, παίρνει αρκετά κρύο κρύο: θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο -40 βαθμούς Φαρενάιτ συχνά καταγράφονται κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Για τα πλάσματα που ζουν εκεί, αυτό το ακραίο κρύο απαιτεί καινοτόμες στρατηγικές επιβίωσης που επιτρέπουν την απώλεια όσο το δυνατόν λιγότερης θερμότητας.
σχετικό περιεχόμενο
- Αυτοκράτορες αποικίες πιγκουίνος θα υποφέρουν ως αλλαγές του κλίματος
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν πρόσφατα ότι οι αυτοκράτορες πιγκουίνοι, ένα από τα πιο γνωστά είδη της Ανταρκτικής, χρησιμοποιούν μια ιδιαίτερα ασυνήθιστη τεχνική για να επιβιώσουν στην καθημερινή ψύχρα. Όπως αναλύεται σε άρθρο που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Biology Letters, τα πουλιά ελαχιστοποιούν την απώλεια θερμότητας διατηρώντας την εξωτερική επιφάνεια του φτερού τους κάτω από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα.
Ταυτόχρονα, το πυκνό φτέρωμα των πιγκουίνων μονώνει το σώμα τους και το κρατά ψηλά. Μια ομάδα επιστημόνων από τη Σκωτία και τη Γαλλία ήρθε πρόσφατα στο εύρημα αναλύοντας τις θερμικές εικόνες (κάτω) των πιγκουίνων που λαμβάνονται σε αποικιακή αποικία αναπαραγωγής των αυτοχθόνων στο Adélie Land, περιοχή της Ανταρκτικής που διεκδικεί η Γαλλία.
Οι ερευνητές ανέλυσαν τις θερμογραφικές εικόνες όπως αυτή που είχε πάρει περίπου ένας μήνας κατά τη διάρκεια του Ιουνίου 2008. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η μέση θερμοκρασία του αέρα ήταν 0, 32 βαθμούς Fahreinheit. Ταυτόχρονα, η πλειοψηφία του φτερού που κάλυπτε τα σώματα των πιγκουίνων ήταν ακόμα πιο κρύα: η επιφάνεια του θερμού μέρους τους, τα πόδια τους, ήταν κατά μέσο όρο 1, 76 βαθμούς Φαρενάιτ, αλλά τα φτερά στα κεφάλια, τα στήθη και τις πλάτες τους ήταν -1, 84, -7, 24 και -9, 76 βαθμούς Fahrenheit αντίστοιχα. Συνολικά, σχεδόν ολόκληρη η εξωτερική επιφάνεια των σωμάτων των πιγκουίνων ήταν κάτω από το πάγωμα ανά πάσα στιγμή, εκτός από τα μάτια και τα ράμφη τους.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν επίσης μια προσομοίωση υπολογιστή για να καθορίσουν πόση θερμότητα χάθηκε ή κέρδισε από κάθε μέρος του σώματος και ανακάλυψαν ότι διατηρώντας την εξωτερική τους επιφάνεια κάτω από τη θερμοκρασία του αέρα, τα πτηνά θα μπορούσαν παράδοξα να είναι σε θέση να αντλήσουν πολύ μικρές ποσότητες θερμότητας από το αέρα γύρω τους. Το κλειδί για το τέχνασμα τους είναι η διαφορά μεταξύ δύο διαφορετικών τύπων μεταφοράς θερμότητας: ακτινοβολία και η μεταφορά.
Οι πιγκουίνοι χάνουν την εσωτερική θερμότητα του σώματος στον περιβάλλοντα αέρα μέσω της θερμικής ακτινοβολίας, ακριβώς όπως το σώμα μας κάνει σε μια κρύα μέρα. Επειδή τα σώματα τους (αλλά όχι το φτέρωμα της επιφάνειας) είναι θερμότερα από τον περιβάλλοντα αέρα, η θερμότητα σταδιακά ακτινοβολεί προς τα έξω με την πάροδο του χρόνου, κινούμενη από ένα θερμότερο υλικό σε ένα ψυχρότερο. Για να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματος ενώ χάνουν τη θερμότητα, οι πιγκουίνοι, όπως όλα τα θερμόαιμα ζώα, βασίζονται στον μεταβολισμό των τροφίμων.
Οι πιγκουίνοι, ωστόσο, έχουν μια πρόσθετη στρατηγική. Δεδομένου ότι το εξωτερικό τους φτέρωμα είναι ακόμα πιο κρύο από τον αέρα, η προσομοίωση έδειξε ότι θα μπορούσαν να κερδίσουν λίγο από αυτή τη θερμότητα μέσω θερμικής μεταφοράς - τη μεταφορά θερμότητας μέσω της κίνησης ενός ρευστού (στην περίπτωση αυτή του αέρα). Καθώς οι κρύοι κύκλοι της Ανταρκτικής περνούν γύρω από το σώμα τους, ο ελαφρώς θερμότερος αέρας έρχεται σε επαφή με το φτέρωμα και δίνει μικρές ποσότητες θερμότητας πίσω στους πιγκουίνους, στη συνέχεια κυκλώνει μακριά σε μια ελαφρώς ψυχρή θερμοκρασία.
Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της θερμότητας, σημειώνουν οι ερευνητές, πιθανότατα δεν το κάνει όλο το πέρασμα μέσα από το φτέρωμα και πίσω στα σώματα των πιγκουίνων, αλλά θα μπορούσε να κάνει μια μικρή διαφορά. Τουλάχιστον, η μέθοδος με την οποία το φτερό ενός πιγκουίνου φτερεί τη θερμότητα από τον πικρά κρύο αέρα που τον περιβάλλει βοηθά να ακυρώσει κάποια από τη θερμότητα που ακτινοβολεί από το εσωτερικό του.
Και δεδομένου του ασυνήθιστα απαιτητικού κύκλου αναπαραγωγής των αυτοκράτορων (που γιορτάζεται στο ντοκιμαντέρ March of the Penguins ), κάθε κομμάτι ζεστασιάς μετράει. Κάθε χειμώνα, περνάνε από τις εσωτερικές περιοχές μέχρι τις ακτές - περπατώντας μέχρι και 75 μίλια - όπου εκτρέφουν και επωάζουν τα αυγά τους. Αφού τα θηλυκά βάζουν τα αυγά, τα αρσενικά τα επωάζουν, ισορροπώντας τα πάνω στα πόδια τους σε μια σακούλα για περίπου 64 ημέρες. Δεδομένου ότι δεν τρώνε τίποτα καθ 'όλη αυτή την περίοδο, η διατήρηση των θερμίδων με την αποβολή όσο το δυνατόν λιγότερη θερμότητα είναι απολύτως απαραίτητη.
Εγγραφείτε στο δωρεάν ενημερωτικό δελτίο μας για να λαμβάνετε τις καλύτερες ιστορίες από το Smithsonian.com κάθε εβδομάδα.
