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¿Por qué no se congelan los pies de los pingüinos ?: Una adaptación evolutiva notable


Los pingüinos a menudo son buscados como los adorables emperadores de la Antártida que usan esmoquin. A pesar de que hay 17 diferentes especies, tal vez las más famosas no sean otras que las pingüino emperador. Las aves no voladoras son famosas por su notable capacidad para sobrevivir a temperaturas muy por debajo -40 grados Celsius. Se paran constantemente sobre hielo todo el día, lo que plantea la pregunta: ¿por qué no se congelan las patas de los pingüinos?

En la Antártida, hace bastante frío. Para sobrevivir a las temperaturas bajo cero, los pingüinos han adaptado una técnica única para evitar que sus pies se congelen.

La ingeniosa solución para evitar que los pies de los pingüinos se congelen

Los pingüinos emperador pasan toda su vida luchando contra las gélidas temperaturas de la Antártida. Al igual que cualquier otro animal de sangre caliente, producen su propio calor al metabolizar los alimentos.

Sin embargo, en la Antártida, los pingüinos deben utilizar otras estrategias innovadoras para evitar que sus extremidades se congelen. Una capa aislante de plumaje (una gruesa capa de plumas) en el exterior y otra capa de grasa debajo protege el cuerpo del pingüino del frío.

Aunque, la grasa y las plumas son inexistentes en los pies de un pingüino. Para mantenerlos calientes, utilizan una técnica evolutiva única.

La magia detrás de mantener el cuerpo de un pingüino caliente se basa en su notable capacidad para mantener sus pies justo por encima de las temperaturas bajo cero. Sus músculos están incrustados en sus cuerpos protegiéndolos del frío. Los tendones largos y fuertes se extienden hasta los pies para controlar el movimiento. Sus tendones son gruesos y no se ven afectados tan fácilmente por el frío.

Sin embargo, bombear sangre caliente a través de sus pies haría que el calor se irradiara hacia el suelo. Para evitarlo, los pingüinos utilizan un sistema conocido comocontracorrientede intercambio de calor. Antes de que la sangre caliente llegue a sus pies, los vasos sanguíneos que viajan a los pies se envuelven alrededor de los vasos que vuelven a subir. Con este método, la sangre que fluye hacia sus pies vierte el calor en la sangre que fluye de regreso a sus cuerpos.

Sistemas de intercambio de calor a contracorriente de las patas de los pingüinos: los recipientes se envuelven entre sí para intercambiar calor antes de que se pierda en el suelo. [Fuente de imagen: SciShow a través de YouTube]

A continuación, Hank Green, un anfitrión de SciShow, explica el notable proceso.

Otras técnicas únicas para conservar el calor

El increíble sistema de intercambio de calor a contracorriente que utilizan los pingüinos no es el único proceso notable que utilizan los pingüinos para mantener a raya el frío.

Según un estudio publicado en 2013, los pingüinos tienen otro truco bajo la manga.

El estudio informa que los pingüinos emperador mantienen una temperatura de la superficie corporal por debajo de la temperatura del aire que los rodea. Aunque parece contradictorio, este proceso adicional les permite superar el duro clima antártico.

Al mantener su capa de plumaje más fría que la temperatura del aire externo, los científicos que investigaron a los pingüinos descubrieron un efecto único que les permite a las avesganar calor.

Ganando calor enfriándose

Mientras que los pingüinos pierden algo de su calor a través de su capa de plumaje aislante, mantener sus plumas más frescas les permite recuperar una pequeña cantidad de energía a través deconvección térmica.

La convección térmica es el proceso de transferir calor a través del movimiento de los fluidos. El proceso funciona absorbiendo parte del calor de ráfagas de aire periódicamente más cálidas mientras evita que el aire absorba el calor de sus cuerpos.

La Revista Smithsonian describe,

"A medida que el aire frío de la Antártida circula alrededor de sus cuerpos, un aire ligeramente más cálido entra en contacto con el plumaje y dona cantidades mínimas de calor a los pingüinos, luego se retira a una temperatura ligeramente más fría".

Las imágenes térmicas de una bandada de pingüinos revelaron los increíbles hallazgos.

[Fuente de imagen:Université de Strasbourg y Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) a través de la revista Smithsonian]

Después de examinar los resultados, los investigadores descubrieron que el plumaje de los pingüinos permanece unos grados más frío que la temperatura del aire.

En el momento de la medición, la temperatura exterior era de aproximadamente -17 grados Celsius. El plumaje de los pingüinos en la cabeza, el pecho y la espalda, sin embargo, era -19, -22, y -23 grados Celsius respectivamente.

Las simulaciones por computadora confirmaron que parte del calor se recuperó a través de corrientes de convección térmica.

Aunque los resultados fueron mínimos, en la Antártida, donde los pingüinos viven a temperaturas por debajo de -40ºC, cada grado cuenta.

Los pingüinos emperador son una especie verdaderamente notable. Sus adaptaciones únicas han permitido a generaciones de pingüinos superar el frío incluso en las peores condiciones. La especie vive una vida exigente; caminan más de 100 km hasta sus zonas de alimentación y tienen que sobrevivir a las condiciones climáticas más duras del mundo. Sin embargo, sus increíbles pies y su plumaje único aún no han sido frustrados por la madre naturaleza.

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Escrito por Maverick Baker


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