Come fanno i pinguini imperatore a sopravvivere sott’acqua molto tempo dopo che il loro ossigeno dovrebbe essere esaurito?

I pinguini imperatore sono i campioni indiscussi di immersione nel mondo degli uccelli. Possono viaggiare a più di 500 metri sotto la superficie e rimanere sommersi per più di 20 minuti, anche se, a detta di tutti, il loro ossigeno dovrebbe esaurirsi in una frazione di tempo. Ma come fanno a fare questo trucco incredibilmente figo?

Quando si tuffano in acqua e trattengono il respiro, il lattato inizia ad accumularsi nei muscoli fino a raggiungere quello che viene chiamato il ‘limite aerobico di immersione’, a quel punto passano al metabolismo anaerobico – un sistema che funziona senza ossigeno. Rallentano il loro battito cardiaco e chiudono completamente tutti gli organi non essenziali. È quasi come se andassero in animazione sospesa, tranne che sono ancora animati.

La domanda è: come fanno i pinguini a innescare questa trasformazione? Per scoprirlo, i ricercatori hanno impiantato dei monitor di ossigeno nei muscoli di alcuni pinguini imperatore, tracciando quanto in profondità sono andati e cosa è successo all’ossigeno nel corpo degli uccelli.

Sapevano già che i pinguini avevano tre riserve di ossigeno da cui attingere quando si immergono, situate nel sangue, nei polmoni e nella mioglobina dei loro muscoli. Quando gli uccelli sono emersi, i ricercatori hanno trovato due modelli distinti nei modi in cui i livelli di ossigeno erano legati alle immersioni: a volte i livelli si esaurirebbero dai muscoli ad un ritmo costante fino a quando non hanno colpito lo stato anaerobico. Questo suggerisce che quando l’ossigeno nei muscoli si esaurisce, entra in gioco lo stato anaerobico. Ma hanno anche visto i livelli di ossigeno diminuire, poi plateau, prima di cadere finalmente abbastanza lontano per innescare lo stato anaerobico. Questo li ha fatti pensare che i pinguini stavano facendo la versione animale di reindirizzare la potenza dagli scudi al nucleo di curvatura.

Appena pubblicato sul Journal of Experimental Biology, il documento dello scienziato rivela che i pinguini sono capaci di isolare i loro muscoli dal resto del loro sistema circolatorio. Possono esaurire l’ossigeno dai loro muscoli separatamente dai loro polmoni e sangue – che permette loro di colpire lo stato anaerobico mantenendo alcune riserve in altre parti del loro corpo. Oppure, possono prevenire lo stato anaerobico, perché sono in grado di reindirizzare l’ossigeno dagli altri due sistemi ai muscoli, mantenendo tutto bello e ossigenato.

Utilizzando questi due metodi, i pinguini si assicurano di entrare nello stato anaerobico solo quando è più necessario.