Ngoài việc là loài vật duy nhất ở quần đảo Galapagos trên đường xích đạo, chim cánh cụt chỉ sống ở bán cầu nam. Ở đây, chim cánh cụt có mặt ở khắp nơi từ Nam Cực cho đến các hòn đảo xa xôi vắng vẻ và bờ biển phía nam của châu Phi, Úc, New Zealand và Nam Mỹ.
Nhưng vì sao chúng chỉ có ở những nơi này? Trái ngược với suy nghĩ của nhiều người, chim cánh cụt không phải chỉ sống ở nơi khí hậu lạnh, mà chúng sinh sống ở những vùng nước có nhiều thức ăn. Ở vùng nhiệt đới Galapagos và Peru, điền kiện này được duy trì nhờ có nước biển sâu liên tục trồi lên.
Vì sao không có chim cánh cụt ở Bắc Cực?
Có lẽ chim cánh cụt không di cư xa lên phía bắc do giới hạn khả năng di chuyển, tức là chúng không biết bay, và từ phía nam muốn di chuyển lên phía bắc, chúng sẽ gặp rất nhiều vùng mênh mông không có nhiều thức ăn như ở các vùng nước nhiệt đới.
Là loài làm tổ trên mặt đất và không biết bay, chim cánh cụt cũng bị hạn chế về nơi sinh sống, vì chúng chỉ có thể sống ở những nơi không có động vật săn mồi trên cạn. Với đặc điểm này, nếu di chuyển đến Bắc Cực, chúng sẽ khó có cơ hội tồn tại trước những loài săn mồi là cáo, chó sói và gấu Bắc Cực.
Làm thế nào mà chim cánh cụt không bị đóng băng đôi chân trần trên băng tuyết?
Khi nhiệt độ môi trường giảm xuống dưới 0 độ C, chim cánh cụt sẽ tăng cường lưu thông máu ấm đến chân. Điều này giúp cho chân của chúng không bị đóng băng nhưng đồng thời cũng làm chúng mất rất nhiều nhiệt.
Cân bằng nhu cầu sưởi ấm chân với không bị mất nhiệt - đồng nghĩa với mất năng lượng - là vấn đề sống còn đối với loài chim này.
Chim cánh cụt được cách nhiệt cực kỳ tốt với bộ lông có những chiếc lông vũ đặc biệt tạo thành lớp áo chống thấm nước, cùng với lớp mỡ rất dày dưới da. Chúng cũng có hệ thống mạch máu rất phát triển và phù hợp tuyệt đối với hệ thống trao đổi nhiệt ngược dòng cho các chi.
Bàn chân và màng chân của chúng là nơi thoát nhiệt chính, vì vậy hệ thống trao đổi nhiệt của chúng hoạt động theo cách truyền máu ấm theo động mạch nhỏ đến chân rồi trở lại cơ thể qua các tĩnh mạch ở chân và màng chân. Máu ấm đi theo các động mạch được làm mát trước khi đến các chi, còn máu tuần hoàn trở lại được làm ấm trước khi lên đến thân người để tránh làm lạnh phần thân.
Đặc điểm này là rất quý cho những bầy cánh cụt sống ở những vĩ độ cao giá lạnh, nhưng sẽ khiến chúng quá nóng ở những nơi có nhiệt độ cao hơn. Chính vì thế, chim cánh cụt sống ở những ấm áp, chẳng hạn như ở Nam Phi, thì có màng chân chèo lớn và mặt không có lông.
Chim cánh cụt có thể lặn sâu hàng trăm mét
Cùng lúc đó, máu giàu oxy được bơm vào tĩnh mạch để chuẩn bị cho một cú lặn dài, nhịp tim của chúng có thể giảm xuống chỉ còn 6 nhịp/phút.
Có thể lý giải điều này như sau: với rất ít lưu thông đi qua phổi và lượng không khí dự trữ tối thiểu, chúng cần nạp đầy khí quan trọng chứa oxy càng nhiều càng tốt trước khi lặn sâu xuống nước. Bằng cách này, chúng sẽ đẩy cơ thể tới giới hạn nhưng không hề đi quá giới hạn chịu đựng.
Và cuối cùng, khi nổi lên mặt nước, chúng hít một hơi thật sâu để nhanh chóng cung cấp oxy ngay lập tức cho các cơ bắp đang thiếu oxy. Chỉ trong vài phút, chúng hoàn toàn hồi phục sau cú lặn sâu.
