La necesidad de bucear, la necesidad de respirar.
Los pingüinos necesitan bucear bajo el agua para capturar sus alimentos en el océano. Sin embargo, los pingüinos necesitan oxígeno para respirar bajo el agua. Para la mayoría de las especies de pingüinos, la inmersión promedio bajo el agua dura 6 minutos, ya que la mayoría de sus presas residen en los niveles superiores del agua. sin embargo, el pingüino emperador se alimenta de calamares, peces o krill que se encuentran en las profundidades del agua, por lo que esta especie de pingüino puede contener la respiración por hasta 20 minutos. También se sabe que los pingüinos emperador se sumergen hasta 1,800 pies para encontrar su presa. Se sabe que otra especie, el gentoo, se zambulle hasta 500 pies. a diferencia de las focas, los pingüinos son relativamente pequeños, por lo que sus pulmones solo pueden contener tanto oxígeno. Además, la compresión bajo el agua afecta los pulmones y los sacos de aire de los pingüinos. estas vías aéreas cruciales solo pueden proporcionar 1/3 del oxígeno necesario para cada inmersión.
Adaptaciones para utilizar efectivamente el oxígeno.
La investigación realizada sobre pingüinos salvajes en la Antártida muestra algunas adaptaciones sorprendentes en la sangre y los tejidos musculares del pingüino para aumentar el oxígeno durante una inmersión bajo el agua. Estos pingüinos fueron equipados con sensores especiales para controlar su nivel de aire. a diferencia de los humanos, la hemoglobina ultra sensible presente en los glóbulos rojos de los pingüinos permite a los pingüinos utilizar de manera efectiva hasta el último de las moléculas de oxígeno en su sistema para el buceo. La sangre se envía principalmente al corazón, cerebro y otros órganos principales. La hemoglobina del pingüino es tan efectiva que los pingüinos pueden continuar buceando cuando otros animales sufrirían un daño tisular grave. Además, los tejidos musculares del pingüino también lo ayudan a respirar de manera eficiente bajo el agua. los tejidos musculares de un pingüino también pueden almacenar oxígeno adicional al usar grandes cantidades de la proteína de la sangre mioglobina. además, una enzima especial permite que los músculos del pingüino trabajen sin la presencia de oxígeno mientras neutralizan la acumulación de ácido láctico. cuando los pingüinos alcanzan la superficie y vuelven a la respiración normal, pueden expulsar esta acumulación de ácido láctico. Para ahorrar aún más en el consumo de oxígeno, los pingüinos pueden reducir su ritmo cardíaco a cinco latidos por minuto. Al usar menos energía, estas aves pueden prolongar su tiempo buceando bajo el agua.
Nadar y respirar cerca de la superficie del agua.
Los pingüinos nadan más eficientemente en niveles de agua más profundos, pero a veces puede ser necesario nadar en la superficie del agua. Algunas especies de pingüinos utilizan una técnica de respiración y natación llamada marsopas, llamada así por las marsopas y los delfines. Las aves suben para respirar, luego inhalan y exhalan rápidamente. luego comienzan a respirar sin interrumpir su movimiento hacia adelante. Ellos saltan dentro y fuera del agua. Los pingüinos pueden mantener una velocidad de hasta 6 millas por hora mientras hacen marsopas. sin embargo, esta técnica de porpoising no suele verse en los pingüinos rey o emperador.