Las plumas de pingüinos: Una increíble herramienta biológica

Debido a las condiciones extremas del entorno de los pingüinos , su evolución les ha otorgado diversas herramientas para prosperar y sobrevivir en el extremo ártico de nuestro planeta. Dentro de las diferentes adaptaciones, una de las más destacables para su supervivencia son sus plumas. Las plumas de pingüinos estan diseñadas, de tal forma, con el fin de permitirles sumergirse en el océano, soportar los helados vientos de la Antártida, camuflarse e incluso encontrar pareja.

Hidrofobicidad y función aislante

A pesar de zambullirse continuamente en la frígida agua antártica, los pingüinos demuestran una gran capacidad de repeler agua y evitar la formación de hielo en sus plumas. Al comparar la estructura de las plumas entre pingüinos de climas cálidos y climas fríos se hallaron dos factores determinantes: Primeramente, se observó una superficie más porosa en la micro y nanoestructura en las plumas de pingüinos de ambientes fríos, como se observa en la Figura 1. Estas hendiduras atrapan aire, lo cuál ralentiza la transferencia de calor, protegiendo así al pájaro del mismo frío y evitar la formación de hielo [1,2]. Asimismo, este fenómeno de hidrofobicidad y formación de hielo está directamente relacionado con el aceite que producen los pingüinos de una glándula en la base de su cola, el cual emplean para acicalarse [1].

Figura 1. Micro- y nanoestructuras de las plumas (b,c) y ángulo de contacto del agua (d) de las plumas de un pingüino Spheniscus humboldti. Tomado del trabajo de Wang, S., et al. (2016), y reimpresión con permiso de la American Chemical Society [2].

Coloración de las plumas

La contra-coloración es uno de los mecanismos de camuflaje más comúnes en los pingüinos, en dónde su espalda adquiere un color oscuro para camuflagearse con el fondo marino, mientras que su estómago es blanco para confundirse con la superficie del mar en contacto con los rayos del sol. Esta forma de adaptación, ayuda a los pingüinos a pasar desapercibidos de sus depredadores, así como de sus presas [3]. No obstante, se han observado diferentes especies de pingüinos que presentan crestas amarillas en la cabeza, dicho grupo incluye a los pingüinos emperador, pingüinos macaroni, los singulares pingüinos ojo amarillo, entre otros.

Esta coloración resalta con su camuflaje, pues los pingüinos buscan demostrar su madurez sexual y encontrar pareja. Su coloración es única entre otros pájaros, pues proviene de una proteína denominada esfenicina, característica de los pingüinos. A diferencia de muchas especies de aves, los pingüinos producen está proteína desde el interior de su cuerpo, pues no se encuentra en su dieta usual. Este tipo específico de coloración se puede rastrear hasta la especie Madrynornis mirandus, un pingüino extincto del Mioceno tardío [4].

Muda de plumas

La forma más clara de observar la importancia en la supervivencia de los pingüinos es al momento de mudar su plumaje. Debido a su uso constante, los pingüinos experimentan una muda de plumas una vez al año. Durante este proceso, estas aves ayunan de dos a cinco semanas ya que sin la protección de sus plumas, les es imposible adentrarse en las heladas aguas del mar. En este proceso, ciertas especies como los pingüinos Rey y Emperador pierden hasta el 45% de su masa corporal [5]. Asimismo, esta etapa es severamente traumante para sus cuerpos. El pingüino Emperador por ejemplo, pierde hasta 50% de su proteína corporal degradando sus músculos para proveer los componentes necesarios para formar las plumas nuevas. Incluso se ha observado en pingüinos de Ojo Amarillo como aves con poca masa corporal que inician con su muda de plumas pueden morir antes de completar el proceso [5].

Si bien este proceso es increíblemente desgastante, es necesario para los pingüinos renovar y mantener está herramienta de gran relevancia. Comprender las características únicas de su plumaje puede dar nueva perspectiva a la notable vida de los pingüinos.

Bibliografía:

  1. Alizadeh, E., Tavakoli, F., Leger, J., Faull, K., Davis, S., Rothstein, J., & Pirouz, H. (2020). Delay of ice formation on penguin feathers. The European Physical Journal Special Topics, 229(10), 1881–1896. doi:10.1140/epjst/e2020-900273-x 
  2. Wang, S., Yang, Z., Gong, G., Wang, J., Wu, J., Yang, S., & Jiang, S. (2016). Icephobicity of Penguins Spheniscus Humboldti and an Artificial Replica of Penguin Feather with Air-Infused Hierarchical Rough Structures. The Journal of Physical Chemistry C, 120(29), 15923–15929. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b12298
  3. Rowland, H. M. (2009). From Abbott Thayer to the present day: what have we learned about the function of countershading? Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1516), 519–527. https://doi.org/10.1098/rstb.2008.0261
  4. Thomas, D., McGoverin, C., McGraw, K., James, H., & Madden, O. (2013). Vibrational spectroscopic analyses of unique yellow feather pigments (spheniscins) in penguins. Journal of Royal Society. https://doi.org/10.1098/rsif.2012.1065
  5. Groscolas, R., & Cherel, Y. (1992). How to Molt While Fasting in the Cold: The Metabolic and Hormonal Adaptations of Emperor and King Penguins. Ornis Scandinavica, 23(3), 328. https://doi.org/10.2307/3676657

    Fotografía: Cortesía de flowcomm Vía Flickr