Анатомические особенности, позволяющие пингвинам быть в таких холодных условиях.
Для теплоизоляции служит в первую очередь толстый 2 до 3 см слой жира, над которым располагаются три слоя водонепроницаемых, коротких, плотно прилегающих друг к другу и равномерно распределённых по всему телу перьев (30 на 1 см2 кожи. )
Аптерии участки кожи, лишённые перьев, у пингвинов отсутствуют, в отличие от почти всех остальных птиц; исключение составляют некоторые тропические виды, у которых аптерии имеются на лицевой части головы. Воздух в слоях перьев также эффективно защищает от потери тепла при нахождении в воде. Также у пингвинов имеется хорошо развитая «система теплопередачи» в плавниках и ногах: поступающая в них артериальная кровь отдаёт тепло более холодной венозной крови, оттекающей обратно к телу, таким образом теплопотери сводятся к минимуму. Этот процесс называется «принцип обратного потока».
Для сохранения тепла на суше держит крылья прижатыми к телу, а не растопыривает их в стороны. Во избежание потери тепла через лапы у пингвинов существует механизм теплообмена кроветоков, циркулирующих в неоперенной части ноги. Артерии и вены расположены близко друг к другу, артериальная кровь, поступающая в лапы, охлаждается, венозная, наоборот, забирает тепло у артериальной перед тем, как поступить в корпус птицы. Таким образом, температура лап намного ниже, чем температура тела, ткани здесь значительно менее чувствительны к холоду и риск их обморожения минимален.
У императорского пингвина известна социальная терморегуляция на ночь и при сильном ветре собираясь в плотную группу, «черепаху». Внутри «черепахи» идет постоянное движение — птенцы, оказавшиеся снаружи, стремятся пробиться внутрь и обогреться, выталкивая на перифирию других. Такой способ терморегуляции оказывается эффективным.
Императорские пингвины Несмотря на силу и на защитный слой жира, императорские пингвины не могли бы существовать в одиночку; именно поэтому так развита и усовершенствована у них общественная терморегуляция. Когда температура становится слишком низкой, 200 — 300 пингвинов плотно прижимаются друг к другу, образуя почти правильный круг так называемую «черепаху». Этот круг медленно, но непрерывно вращается вокруг центра. Когда наступает пора высиживания птенцов, «черепахи» могут объединять от 500 до 600 птиц; вращаясь, они медленно и неуклонно передвигаются в направлении ветра. Движение, видимо, рождается в зоне наименее защищенных от ветра птиц, которые скользят вдоль боков «черепахи». Во время снежных бурь, длившихся от 36 до 48 часов, «черепахи», как установил Прево, передвигались на 100 — 200 метров. После бури пингвины расходятся.
При 19° мороза температура птиц в центре «черепахи» доходит до 35 — 36°, во времени измерения температуры птицы голодали уже около двух месяцев. В одиночку пингвин теряет в весе свыше 200 граммов, а в «черепахе» около 100 гр. ежедневно. Пингвины, входящие в «черепаху». расходуют меньше тепла стало быть, экономят запасы жира, за счет которого живут долгих два месяца.
Около двух месяцев в году императорские пингвины проводят в море, остальное время уходит на продолжение рода.
