Antarctica wordt, zoals je kunt verwachten, behoorlijk koud: temperaturen tot -40 graden Fahrenheit worden vaak geregistreerd tijdens de winter. Voor de wezens die daar leven, vereist deze extreme kou innovatieve overlevingsstrategieën die het verlies van zo min mogelijk warmte mogelijk maken.
gerelateerde inhoud
- Keizerspinguïnkolonies zullen lijden als klimaatveranderingen
Wetenschappers hebben onlangs ontdekt dat keizerspinguïns - een van de meest gevierde soorten van Antarctica - een bijzonder ongebruikelijke techniek gebruiken om de dagelijkse kilte te overleven. Zoals gedetailleerd in een artikel dat vandaag is gepubliceerd in het tijdschrift Biology Letters, minimaliseren de vogels warmteverlies door het buitenoppervlak van hun verenkleed onder de temperatuur van de omringende lucht te houden.
Tegelijkertijd isoleert het dikke verenkleed van de pinguïns hun lichaam en houdt het geroosterd. Een team van wetenschappers uit Schotland en Frankrijk is onlangs tot de ontdekking gekomen door het analyseren van warmtebeelden (hieronder) van pinguïns die zijn genomen bij een kust-keizerfokkolonie in Adélie Land, een door Frankrijk beweerd gebied van Antarctica.
De onderzoekers analyseerden thermografische afbeeldingen zoals deze, die in juni 2008 ongeveer een maand werden overgenomen. Tijdens die periode was de gemiddelde luchttemperatuur 0, 32 graden Fahreinheit. Tegelijkertijd was het grootste deel van het verenkleed dat de lichamen van de pinguïns bedekt nog kouder: het oppervlak van hun warmste lichaamsdeel, hun voeten, was gemiddeld 1, 76 graden Fahrenheit, maar het verenkleed op hun hoofd, borst en rug was -1, 84 Respectievelijk -7, 24 en -9, 76 graden Fahrenheit. Over het algemeen was bijna het gehele buitenoppervlak van de lichamen van de pinguïns altijd onder het vriespunt, behalve hun ogen en snavels.
De wetenschappers gebruikten ook een computersimulatie om te bepalen hoeveel warmte werd verloren of opgedaan uit elk deel van het lichaam - en ontdekten dat door hun buitenoppervlak onder de luchttemperatuur te houden, de vogels paradoxaal genoeg in staat zouden zijn om zeer kleine hoeveelheden warmte uit de lucht om hen heen. De sleutel tot hun truc is het verschil tussen twee verschillende soorten warmteoverdracht: straling en convectie.
De pinguïns verliezen inwendige lichaamswarmte aan de omringende lucht door thermische straling, net als ons lichaam op een koude dag. Omdat hun lichamen (maar niet het verenkleed) warmer zijn dan de omringende lucht, straalt de warmte na verloop van tijd geleidelijk naar buiten, van een warmer materiaal naar een kouder materiaal. Om de lichaamstemperatuur te handhaven en tegelijkertijd warmte te verliezen, vertrouwen pinguïns, net als alle warmbloedige dieren, op de stofwisseling van voedsel.
De pinguïns hebben echter een extra strategie. Omdat hun buitenkleed zelfs kouder is dan de lucht, toonde de simulatie aan dat ze een beetje van deze warmte zouden kunnen terugkrijgen door thermische convectie - de overdracht van warmte via de beweging van een vloeistof (in dit geval de lucht). Terwijl de koude Antarctische lucht rond hun lichaam cirkelt, komt iets warmere lucht in contact met het verenkleed en doneert minieme hoeveelheden warmte terug naar de pinguïns, en fietst vervolgens weg bij een iets koudere temperatuur.
Het grootste deel van deze hitte, merken de onderzoekers op, komt waarschijnlijk niet helemaal door het verenkleed en terug naar de lichamen van de pinguïns, maar het kan een klein verschil maken. Op zijn minst helpt de methode waarmee het verenkleed van een pinguïn warmte afvoert uit de bitter koude lucht die het omringt, een deel van de warmte die uit het interieur straalt, te elimineren.
En gezien de ongewoon veeleisende fokcyclus van de keizers (gevierd in de documentaire March of the Penguins ), telt elk beetje warmte. Elke winter trekken ze van binnenlandse locaties naar de kust - wandelen tot 75 mijl - waar ze hun eieren broeden en broeden. Nadat de vrouwtjes eieren hebben gelegd, broeden de mannetjes ze uit door ze gedurende 64 dagen in een zakje in evenwicht te houden. Omdat ze gedurende deze hele periode niets eten, is het absoluut cruciaal om calorieën te besparen door zo min mogelijk warmte op te geven.
Meld u aan voor onze gratis nieuwsbrief om elke week de beste verhalen van Smithsonian.com te ontvangen.
