Antarktida, jak byste mohli očekávat, je docela zatraceně chladná: Teploty až do -40 stupňů Fahrenheita se často zaznamenávají během zimy. Pro bytosti, které tam žijí, vyžaduje tato extrémní chlad inovativní strategie přežití, které umožňují ztrátu co nejméně tepla.
Související obsah
- Kolonie tučňáků císaře budou trpět jako změny klimatu
Vědci nedávno zjistili, že císař tučňáci - jeden z nejslavnějších druhů Antarktidy - používají k přežití každodenního chladu zvláště neobvyklou techniku. Jak je podrobně popsáno v článku publikovaném dnes v časopise Biology Letters, ptáci minimalizují tepelné ztráty tím, že udržují vnější povrch peří pod teplotou okolního vzduchu.
Současně tlusté peří tučňáků izoluje jejich tělo a udržuje jej opékané. Tým vědců ze Skotska a Francie nedávno dospěl k nálezu analýzou termických obrazů (níže) tučňáků odebraných v pobřežní kolonii chovu císaře v Adélie Land, oblasti Antarktidy nárokované Francií.
Vědci analyzovali termografické snímky, jako je tento, pořízené zhruba v měsíci červnu 2008. Během tohoto období byla průměrná teplota vzduchu 0, 32 ° Fahreinheita. Ve stejné době byla většina peří zakrývající tučňáci těla ještě chladnější: povrch jejich nejteplejší části těla, jejich nohou, byl v průměru 1, 76 ° Fahrenheita, ale peří na hlavách, hrudi a zádech bylo -1, 84, -7, 24 a -9, 76 stupňů Fahrenheita. Celkově téměř celý vnější povrch tučňáků byl neustále pod bodem mrazu, s výjimkou očí a zobáků.
Vědci také použili počítačovou simulaci k určení toho, kolik tepla bylo ztraceno nebo získáno z každé části těla - a zjistili, že udržováním vnějšího povrchu pod teplotou vzduchu by ptáci mohli paradoxně čerpat velmi malé množství tepla z vzduch kolem nich. Klíčem k jejich triku je rozdíl mezi dvěma různými typy přenosu tepla: záření a konvekce.
Tučňáci ztrácejí vnitřní tepelné teplo okolního vzduchu tepelným zářením, stejně jako naše těla v chladném dni. Protože jejich těla (ale ne povrchové peří) jsou teplejší než okolní vzduch, teplo postupně vyzařuje ven v průběhu času a přechází z teplejšího materiálu do chladnějšího. Pro udržení tělesné teploty při ztrátě tepla se tučňáci, stejně jako všechna teplokrevná zvířata, spoléhají na metabolismus potravy.
Tučňáci však mají další strategii. Protože jejich vnější peří je ještě chladnější než vzduch, simulace ukázala, že by mohli získat zpět trochu tohoto tepla tepelnou konvekcí - přenosem tepla pohybem tekutiny (v tomto případě vzduchem). Jak chladný antarktický vzduch obíhá kolem jejich těl, mírně teplejší vzduch přichází do styku s peřím a daruje nepatrné množství tepla zpět tučňákům, poté cykluje pryč při mírně nižší teplotě.
Většina vědců poznamenává, že většina z toho vedra pravděpodobně nepronikne peřím a zpět do těl tučňáků, ale může to mírně změnit. Alespoň metoda, kterou peří tučňáka odvádí teplo z hořce studeného vzduchu, který ho obklopuje, pomáhá odstranit část tepla, které vyzařuje z jeho vnitřku.
A vzhledem k neobvykle náročnému chovatelskému cyklu císařů (slavenému v dokumentárním pochodu tučňáků ) se každý kousek tepla počítá. Každou zimu putují z vnitrozemských lokalit na pobřeží - pěšky až 75 mil - kde chovají a inkubují svá vejce. Poté, co samice položí vejce, samci je inkubují tak, že je vyvažují na nohou v sáčku zhruba 64 dní. Protože během celého tohoto období nic nejí, je naprosto zásadní zachovat kalorie tím, že se vzdají co nejméně tepla.
Přihlaste se k odběru našeho bezplatného zpravodaje a dostávejte každý týden nejlepší zprávy z webu Smithsonian.com.
