Почему пингвины не мерзнут

Как известно, пингвины – это птицы, которые не умеют летать, но хорошо плавают и легко переносят холода. Вобщем, очень необычная птичка.

Пингвины – единственные пернатые, которые передвигаются, стоя на лапах. Но это все равно удивляет не так сильно, как тот факт, что они способны выжить при серьезных минусовых температурах Антарктики.

А ведь средняя температура на Южном полюсе -49,3, бывает, что погода бьет все свои рекорды и устраивает на Антарктике -89 градусов, не говоря уже о сильных ветрах, достигающих 100 м/с. И пингвины все равно приспособились.

Эти чудо-птицы не только переносят морозы и ветер на суше, но и ныряют на приличную глубину (до 500 м), в ледяную воду.

Весь секрет в их механизме терморегуляции. Под кожей у них есть жировая прослойка в 3 см, а над ним расположены 3 слоя перьев, которые отличаются высокой водонепроницаемостью. Получается, что пингвины не промокают, а воздух, которых попадает между перьями, сохраняет тепло и в воде, и на суше.

Интересная особенность пингвинов: пока они переживают линьку, птицы не ныряют, а сидят голодными, до тех пор, когда их перья снова отрастут.

С секретами терморегуляции разобрались, но как быть с лапками? Удивительно, но они действительно не мерзнут, благодаря принципу обратного оттока, который работает из-за близкого нахождения у пингвинов вен и артерий.

Температура лапок пингвина – 4 градуса. Птицы свободно передвигаются по льду и сохраняют внутри тепло. Лапки этих птиц и не должны быть теплее, ведь иначе они бы растопили лед и примерзли.

Вот таким вот образом эволюция помогла пингвинам легко выжить в суровых условиях вечных холодов и морозов.

Наверняка вы видели объявления: куплю одежду для мальчиков. Сегодня можно найти выгодную по цене одежду для детей и она будет отличаться высоким качеством. разместите свое объявление — куплю одежду для мальчиков и вы непеременно найдете то, что хотите.

Почему пингвины не мерзнут в холод?

Раскрыта тайна защиты пингвинов от обмерзания: сочетание наноструктур и кожного сала препятствует образованию льда на их оперении.

Хотя пингвины постоянно находятся то в ледяной воде, то на холодном воздухе, на их оперении никогда не образуется лед. Американские исследователи выяснили, почему так происходит. Крошечные поры на поверхности перьев вместе с водоотталкивающим кожным салом обеспечивают выброс воды до ее замерзания. Принцип такой защиты пингвинов можно применить для предотвращение обледенения самолетов.

Пингвины во многом исключительны: они не могут летать, но великолепно плавают, не ощущают трех из пяти вкусов и живут в самом холодном регионе мира. Императорские пингвины даже выводят и выращивают птенцов только полярной ночью.

Инженер Пироуз Кавепоур (Pirouz Kavehpour) из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе обратил внимание при просмотре документальных фильмов о пингвинах на необычное явление.

«Я наблюдал, как пингвины выходили из ледяной воды и сидели на холоде. Однако, как ни странно, на их перьях лед не образовывался». Пироуз Кавепоур

Заинтересовавшись этим явлением, он расспросил исследовательницу пингвинов Джуди Санкт Леже (Judy St. Leger). И она подтвердила: никто пока не видел, чтобы на оперении пингвинов появлялся лед.

Нанопоры и кожное сало

Но почему? Для выяснения этого исследователи рассмотрели некоторые перья папуанских пингвинов под сканирующим электронным микроскопом.

Почему пингвины не мерзнут в холод?

Было установлено, что перья имеют крошечные поры, включающие воздух. Они-то и действуют как водоотталкивающие наноструктуры. Кожное сало, которым пингвины смазывают свои перья, еще более усиливает этот эффект и делает оперенье пингвина сверхгидрофобным.

Нанопоры и кожное сало не дают обмерзать перьям пингвинов, несмотря на постоянный контакт с водой, поэтому оперение пингвинов дважды защищено ото льда:

  1. Жир предотвращает перья от увлажнения и потери теплоизоляционного эффекта.
  2. Нанопоры обеспечивают, как при эффекте лотоса, скатывание капель воды, что также препятствует образованию льда.

Кавепоур и его коллеги уже представили, как это происходит, на конференции по гидродинамики в Бостоне.

Небольшая контактная поверхность препятствует теплообмену

Сферическая геометрия капли и небольшая площадь контакта с поверхностью препятствуют теплообмену. Вода недостаточно остывает, чтобы началась кристаллизация.

«Это как движение транспорта. Когда он устремляется с автомагистрали на узкую улицу, то встает в пробке — то же самое происходит и с теплом, которое должно проникать из внутренней части капли через узкую точку соприкосновения с пером». Пироуз Кавепоур

В результате капля воды скатывается с оперения пингвинов до того, как может превратиться в лед. Интересно, что живущие в Антарктиде папуанские пингвины обладают этим свойством, а магеллановы пингвины (Spheniscus magellanicus), которые водятся в более теплой Патагонии — нет. На поверхности их перьев нет нанопор, а кожное сало имеет другой состав.

Система защита пингвинов от обмерзания для предотвращения обледенения самолетов?

Кавепоур полагает, что целесообразно что-то позаимствовать из системы защиты пингвинов от холода. Подобные структуры могли бы, например, сохранить крылья и другие детали самолетов от обледенения. Сейчас для этого перед каждым стартом самолета проводится распыление специальных веществ, что часто приводит к задержкам, да и эффект длится недолго.

Но, возможно, не стоит навязывать самолетам поверхность, примером которой послужат перья пингвинов.

«Это было бы иронией судьбы, если бы, как назло, птица, которая не может летать, однажды помогла безопасным полетам самолетов». Пироуз Кавепоур

Источник: American Institute of Physics (AIP), 23.11.2015 — NPO

Копирование статей запрещено! © 2011-2019 Все умницы

Вам будет интересно:

40 мини-пигов должны быть выселены из жилого домаСлонам понятен наш указующий жестЗеркало для исследования агрессивности животныхВозможен ли тест на IQ для животных?

Как пингвины не мерзнут?

Большинство людей носят носки все время. Это просто нормальная часть жизни в тех районах мира, для которых характерны долгие зимние периоды. Но не могли бы вы представить, как босиком стоите на льду несколько месяцев подряд? Нет сомнений в том, что пингвины приспособлены к этой ситуации, и они даже не подчеркивают это. Простая физика гласит, что вода замерзает при 0 градусах Цельсия и именно холод помогает пингвинам не замерзнуть и не заболеть и у них есть на это свои хитрости.

Вы можете подумать, что пингвинам нужно повышать температуру ног, чтобы предотвратить обморожение. Однако, согревая их ноги, они потеряли бы ценные значения температуры своего сердца. Это немного похоже на двигатель вашего автомобиля. Чтобы не перегреваться (а значит, быть холоднее), двигатель подает жидкость в радиатор, который забирает и рассеивает это тепло.

Если бы пингвины нагревали свои ноги, им становилось бы холоднее. Поэтому вместо этого они ограничивают кровообращение в ногах и снижают температуру до уровня чуть выше точки замерзания. Таким образом, их ноги остаются холодными, но температура их тела остается хорошей и уютной благодаря толстому слою жира, пуха и перьев. Нагревание ног приведет к потере температуры внутри, что сделает всю эту изоляцию бесполезной.

Человек как пингвин?

Поскольку содержание жидкости в ногах пингвинов становится таким низким, они практически не подвержены обморожению. Обморожение происходит, когда крошечные кристаллы льда начинают формироваться в вашем теле, по существу разрывая стенки клеток. Пингвины уменьшают количество жидкости, и эти кристаллы больше не могут образовываться.

Интересно, что у людей очень похожий механизм. Когда температура падает до опасного уровня, наши тела переходят в режим выживания, что приводит к поддержанию внутренней температуры. Вот почему ваши руки становятся такими холодными и бледными – кровеносные сосуды сжимаются, ограничивая кровоток и сохраняя больше крови там, где это наиболее важно – в ваших жизненно важных органах и вокруг них. Тем не менее, поскольку мы не пингвины и в основном состоим из воды, при обморожениях это приводит к сильной боли, дискомфорту и даже риску потери конечностей. Так что купите себе хорошие теплые перчатки и зимнюю обувь – вы не пингвин.

Поделиться ссылкой:

Другие новости по теме:  Зимняя резина приносит больше вреда чем пользы — результаты исследований

Пингвин: описание, характеристика, строение

На земле, существует несколько видов пингвинов и все они имеют одинаковое строение тела. Отличаются некоторыми внешними признаками, размерами, средой обитания, поведением.

Где живут пингвины

Ареал птиц довольно широк, но они предпочитают находиться в холодных климатических условиях. Птицы заселили холодные зоны Южного полушария. Массовое скопление взрослых представителей вида можно увидеть в Субантарктике и Антарктике. Можно встретить в Перу, на Галапагосских островах.

Чем питаются пингвины

Питание птиц включает ракообразных, рыбу, планктона и маленьких моллюсков. Пингвинам нравятся анчоусы, антарктическая серебрянка, кальмары, сардины, криль, осьминоги.

В зависимости от вида северной птицы и потребности организма в пище, птица может за одну охоту нырнуть под воду более 800 раз. Некоторые особи насыщаются за 200 ныряний.

Если рассмотреть строение носа обитателя холодных районов, он работает как насос: через клюв птица пропускает мелкую добычу вместе с водой.

Чтобы утолить голод, пингвинам приходится проплыть 27 км. Птица может находиться под водой (на глубине 3 метра) в течение 1 часа 20 минут.