Голыми лапами по льду при минус 40: почему у пингвинов не отмораживаются лапы и они не примерзают ко льду

Тело пингвина на самом деле надежно защищено от такой стихии. Толстый слой подкожного жира и плотное, похожее на чешую водонепроницаемое оперение надежно поддерживают температуру тела на отметке плюс тридцать восемь градусов. Пингвины часами стоят на открытом льду. Однако вид их конечностей вызывает настоящее биологическое удивление.

Тонкие, лишенные перьев и жировой прослойки лапы часами соприкасаются с чистым льдом. Любой другой теплокровный организм в таких условиях за считанные минуты получил бы фатальный некроз тканей и намертво примерз бы к поверхности. У пингвинов же ничего подобного не происходит благодаря естественной инженерии кровотока.

Гениальная схема сосудов

Секрет кроется в уникальном строении кровеносной системы, которое в инженерии называют принципом противоточного теплообмена. Артерии, несущие горячую кровь от сердца к лапам, проходят не отдельно, а чрезвычайно плотно оплетены густой сетью вен, по которым охлажденная кровь возвращается обратно в туловище. Когда горячая артериальная кровь спускается к лапам, она буквально через стенки сосудов отдает тепло соседним венам.

В результате к самым пальцам доходит кровь, охлажденная почти до температуры окружающего льда – около 1 – 2 градусов выше нуля. Из-за такой незначительной разницы температур между лапой и льдом теплоотдача практически прекращается: тепло из тела птицы просто не уходит наружу.

У пингвинов уникальная система кровообращения / Фото Pixabay

Возвращаясь обратно к сердцу, венозная кровь успевает снова прогреться от соседних артерий, поэтому пингвин не тратит огромное количество энергии на согревание охлажденной крови во внутренних органах.

Почему лапа не примерзает ко льду

Парадоксально, но именно то, что лапы у пингвина холодные, спасает его от смертельной ловушки. Если бы к подошвам поступала кровь с температурой сорок градусов, лед под весом птицы мгновенно растаял бы. Тонкая пленка воды за секунду снова замерзла бы на сильном ветру, намертво сковывая кожу в ледяном плену.

Холодные лапы не растапливают лед под собой, оставляя поверхность сухой и твердой. Кроме того, птица умеет филигранно регулировать диаметр своих сосудов. Если температура опускается до экстремальных значений, приток крови уменьшается до необходимого минимума, чтобы лишь поддерживать жизнеспособность клеток.

В самих лапах практически нет мышц – это преимущественно кости, суставы, прочная кожа и длинные сухожилия, которыми управляют мощные мышцы, спрятанные глубоко под теплым пуховым слоем туловища. Сухожилия не нуждаются в кислороде и питании так же, как мышечная ткань, поэтому переносят холод без какого-либо вреда.

Фокус с пятками

Помимо внутренней термодинамики, пингвины активно используют физические хитрости. Когда мороз становится слишком сильным, птица немного отклоняется назад, поднимает пальцы вверх и опирается на лед только толстыми пятками и жестким клином хвоста.

Площадь соприкосновения со льдом сокращается в разы, а свободные пальцы птица просто подгибает ближе к теплому оперению на животе. Благодаря этому простому маневру и удивительной системе кровеносных сосудов пингвин способен спокойно стоять на открытом антарктическом плато месяцами, даже не замечая, что под его ногами – вечная мерзлота.