Los pingüinos necesitan sumergirse bajo el agua para atrapar su comida 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 submarina dura 6 minutos, ya que la mayoría de sus presas reside en los niveles superiores de agua. Sin embargo, el pingüino emperador se alimenta de calamares, peces o krill que viven en las profundidades del agua, por lo que esta especie de pingüino puede contener la respiración durante hasta 20 minutos. También se sabe que los pingüinos emperadores se sumergen hasta 1.800 pies para encontrar su presa. Se sabe que otra especie, la Gentoo, bucea 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 subacuática afecta los pulmones y sacos de aire de los pingüinos. Estas vías respiratorias cruciales solo pueden proporcionar 1/3 del oxígeno necesario para cada inmersión.
Adaptaciones para utilizar eficazmente el oxígeno
Las investigaciones realizadas sobre pingüinos salvajes en la Antártida muestran algunas adaptaciones sorprendentes en la sangre de los pingüinos y tejidos musculares para aumentar el oxígeno durante una inmersión submarina. Estos pingüinos estaban 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 la última molécula de oxígeno en su sistema para el buceo. La sangre se envía principalmente al corazón, cerebro y otros órganos principales. La hemoglobina de pingüinos es tan eficaz que los pingüinos pueden seguir buceando cuando otros animales sufrirían daños graves en los tejidos. 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 mediante el uso de grandes cantidades de la proteína sanguínea mioglobina. Además, una enzima especial permite que los músculos del pingüino trabajen sin la presencia de oxígeno mientras neutraliza 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 marsopa, llamada así por marsopas y delfines. Los pájaros salen a tomar aire, luego inhalan y exhalan rápidamente. Luego comienzan a respirar sin interrumpir su movimiento hacia adelante. Ellos entran y salen del agua. Los pingüinos pueden mantener una velocidad de hasta 6 mph mientras mapean. Sin embargo, esta técnica de pesca no se suele ver en pingüinos rey o emperador.