Pinguine werden oft als die entzückenden Smoking-Kaiser der Antarktis gesucht. Obwohl es solche gibt 17 verschiedene Arten, vielleicht die berühmtesten sind keine anderen als die Kaiserpinguin . Die flugunfähigen Vögel sind bekannt für ihre bemerkenswerte Fähigkeit, Temperaturen weit darunter zu überleben. -40 Grad Celsius . Sie stehen ständig den ganzen Tag auf Eis, was die Frage aufwirft, warum die Füße der Pinguine nicht gefrieren.
In der Antarktis wird es ziemlich kalt. Um die Minustemperaturen zu überstehen, haben Pinguine eine einzigartige Technik angepasst, um zu verhindern, dass ihre Füße frieren.
Die geniale Lösung, um das Einfrieren der Füße von Pinguinen zu verhindern
Kaiserpinguine kämpfen ihr ganzes Leben lang gegen die eisigen Temperaturen in der Antarktis. Wie jedes andere warmblütige Tier erzeugen sie ihre eigene Wärme, indem sie Lebensmittel metabolisieren.
In der Antarktis müssen Pinguine jedoch andere innovative Strategien anwenden, um das Einfrieren ihrer Extremitäten zu verhindern. Eine isolierende Gefiederschicht eine dicke Federschicht außen und darunter eine weitere Schicht Speck schützen den Körper eines Pinguins vor demkalt.
Obwohl das Fett und die Federn an den Füßen eines Pinguins nicht vorhanden sind. Um sie warm zu halten, verwenden sie eine einzigartige Evolutionstechnik.
Die Magie, die dahinter steckt, den Körper eines Pinguins warm zu halten, beruht auf seiner bemerkenswerten Fähigkeit, seine Füße knapp über den Gefriertemperaturen zu halten. Ihre Muskeln sind in ihren Körper eingebettet und schützen sie vor Kälte. Lange und starke Sehnen reichen bis zu ihren Füßen, um die Bewegung zu kontrollieren.Ihre Sehnen sind dick und nicht so leicht von der Kälte betroffen.
Wenn Sie jedoch warmes Blut durch die Füße pumpen, wird die Wärme in den Boden abgestrahlt. Um dies zu verhindern, verwenden Pinguine ein System, das als das bezeichnet wird. Gegenstrom Wärmeaustausch Bevor das warme Blut ihre Füße erreicht, wickeln sich die zu den Füßen wandernden Blutgefäße um die wieder aufsteigenden Gefäße. Bei dieser Methode leitet das Blut, das zu ihren Füßen fließt, die Wärme in das Blut ab, das in ihren Körper zurückfließt.
Gegenstrom-Wärmeaustauschsysteme der Pinguine: Gefäße wickeln sich umeinander, um Wärme auszutauschen, bevor sie am Boden verloren geht. [Bildquelle : SciShow über YouTube ]
Unten erklärt Hank Green, eine Vielzahl von SciShow, den bemerkenswerten Prozess.
Andere einzigartige Wärmeschutztechniken
Das unglaubliche Gegenstrom-Wärmeaustauschsystem, das Pinguine verwenden, ist nicht der einzige bemerkenswerte Prozess, mit dem Pinguine die Kälte in Schach halten.
Nach a Studie 2013 veröffentlicht Pinguine haben einen weiteren Trick im Ärmel.
Die Studie berichtet, dass Kaiserpinguine eine Körperoberflächentemperatur unter der sie umgebenden Lufttemperatur halten. Obwohl dies nicht intuitiv zu sein scheint, können sie mit diesem zusätzlichen Verfahren das raue antarktische Klima am besten bewältigen.
Die Wissenschaftler, die die Pinguine untersuchten, entdeckten einen einzigartigen Effekt, der es den Vögeln ermöglicht, ihre Gefiederschicht kühler als die Außenlufttemperaturen zu halten. Wärme gewinnen .
Wärme gewinnen durch Abkühlen
Während Pinguine durch ihre isolierende Gefiederschicht einen Teil ihrer Wärme verlieren, können sie durch kühleres Halten ihrer Federn etwas Energie zurückgewinnen. thermische Konvektion .
Bei der thermischen Konvektion wird Wärme durch die Bewegung von Flüssigkeiten übertragen. Bei diesem Prozess wird ein Teil der Wärme von periodisch wärmeren Luftböen absorbiert, während verhindert wird, dass die Luft Wärme von ihren Körpern absorbiert.
Smithsonian Magazine beschreibt ,
"Während die kalte Luft der Antarktis um ihren Körper zirkuliert, kommt etwas wärmere Luft mit dem Gefieder in Kontakt und gibt den Pinguinen winzige Wärmemengen zurück, die dann bei einer etwas kälteren Temperatur abfließen."
Die Wärmebildgebung einer Pinguinherde ergab die unglaublichen Ergebnisse.
[Bildquelle : Université de Strasbourg und Centre National de la Recherche Scientifique CNRS über Smithsonian Magazine ]
Nach Prüfung der Ergebnisse stellten die Forscher fest, dass das Gefieder der Pinguine einige Grad kälter als die Lufttemperatur bleibt.
Zum Zeitpunkt der Messung war die Außentemperatur ungefähr -17 Grad Celsius . Das Gefieder der Pinguine auf Kopf, Brust und Rücken war jedoch -19, -22, und -23 Grad Celsius jeweils
Computersimulationen bestätigten, dass ein Teil der Wärme durch thermische Konvektionsströme zurückgewonnen wurde.
Obwohl die Ergebnisse minimal waren, zählt in der Antarktis, wo Pinguine bei Temperaturen unter -40 ° C leben, jeder Grad.
Kaiserpinguine sind wirklich eine bemerkenswerte Art. Ihre einzigartigen Anpassungen haben es Generationen von Pinguinen ermöglicht, die Kälte auch unter den schlechtesten Bedingungen zu bekämpfen. Die Arten leben ein anspruchsvolles Leben, sie laufen über 100 km zu ihren Futterplätzen und müssen die überlebenDie rauesten Wetterbedingungen der Welt. Ihre unglaublichen Füße und ihr einzigartiges Gefieder müssen jedoch noch von Mutter Natur vereitelt werden.
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Geschrieben von Maverick Baker