I pinguini antartici sopravvivono ad alcune delle condizioni più difficili del Pianeta. I pinguini imperatore (Aptenodytes forsteri) si riproducono sul ghiaccio marino dove le temperature scendono sotto i -40°C e si nutrono in acque con -1,8°C. Gli individui sopravvivono in gran parte grazie al loro piumaggio, spesso e morfologicamente specializzato, il quale può rappresentare fino al 90% del fabbisogno di isolamento termico e che consente ai pinguini imperatore di mantenere una temperatura corporea interna di 38°C . L'integrità isolante delle piume, probabilmente persiste anche alla loro massima profondità di immersione (560 m).
Il piumaggio del pinguino è una delle chiavi per la sopravvivenza in Antartide, eppure, c'è una carenza di informazioni sulle piume del loro corpo. I pinguini imperatore ne hanno diverse tipologie, con differente densità e distribuzione. Vi riportiamo in seguito le più importanti per l'isolamento termico dell'animale.
Partendo dall'esterno troviamo le penne di contorno, quelle che delimitano il corpo dell'animale, tutte con la stessa struttura e disposte in modo da sovrapporsi l’una all’altra. Poiché sono esposte alle intemperie devono essere le più impermeabili. Invece, negli strati sottostanti, si trovano le cosiddette filopiume, piume sottili con alla fine 3-4 rami chiamati barbule. Infine, accostate alla cute troviamo le semipiume (o pennoplume), le più soffici, non visibili in circostanze “normali”. Proprio questa ultima tipologia di piume lanuginose è quattro volte più numerosa rispetto alle altre e sembra che svolga il ruolo chiave, scoperto nel 2015, nella sopravvivenza di questi pinguini. È ironico pensare che proprio le piume più abbondanti e importanti dell'animale non siano quasi mai visibili.
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Ciononostante, la quantità non basta, anche la tipologia di distribuzione delle piume di questo animale è molto più complessa di quanto si pensasse in precedenza. Diverse specie di pinguini abitano ambienti polari e tropicali, suggerendo che ci deve essere una notevole variazione delle caratteristiche del loro piumaggio. Tuttavia, non è ancora stato determinato se altri pinguini abbiano strutture di simili a quelle dei pinguini imperatore.
