♦ Anatomie (adaptace na chlad a mráz)

Tučňáci si udržují průměrnou teplotu okolo 37 až 40 °C. Ochlazení pod 35 °C je z hlediska nevratného poškození zdravý nemožné. Protože hnízdí mimo jiné ve velmi chladném až mrazivém prostředí, ukážeme si, jak jsou k těmto podmínkám přizpůsobeni. 

Anatomické a biologické adaptace

Peří: Peří tučňáků je na rozdíl od ostatních ptáků krátké ale husté, překrývající se jako střešní tašky, které tak odpuzuje vodu. Z jednoho centimetru čtverečního vyrůstá až 12 per. Nejvíce přispívá k izolaci první vrstva peřního šatu, tzv. prachové peří, zpravidla šedého pigmentu.
Ochrana peří - tučňáci si pravidelně pera zobákem a křídly promašťují žluklým sekretem, který se tvoří u zadních per, tedy kořene ocasu. Peří je pak tímto zcela vodotěsné (nenasákne a neprofoukne). Více informací o peří tučňáků naleznete ZDE.

Pelichání: Tučňákům ihned pod starým peřím roste nové, které stará pera postupně vytlačuje ven. Okamžitě uzavírají mezery a udržují tak tepelnou izolaci. Do vody však tučňáci během pelichání nemohou a hladoví. 

Tuková vrstva: Tučňáci jsou obdařeni tlustou vrstvou tuku, která taktéž přispívá k izolaci. Významně napomáhá tučňákovi císařskému, jenž má tukovou vrstvu širokou až 4 cm. U ostatních druhů zajišťuje izolaci z 90 % samotné peří. Na rozdíl od velryb nebo tuleňů je tuk určen výhradně pro dodávku živin, když dlouze hladoví. 

Krevní regulace a zvýšený metabolismus: Tučňáci jsou teplokrevní ptáci. V případě velkých mrazů zpomalují krevní tok, z důvodu možného umrznutí méně opeřených končetin a jiných částí těla. Obvykle to jsou právě nohy, které tak mají sníženou citlivost vůči mrazu. Dále to jsou také křídla, která nejsou natolik opeřená, aby mohli hladce "pádlovat" ve vodě. V končetinách zároveň vzniká protiproudová tepelná výměna. Cévy jsou blízko u sebe (krev od srdce je teplejší než ta, která se do něj vrací), takže nedochází ke ztrátám tepla. Rovněž nohy, které snáší ledovou půdu pod nohama neumrznou, díky této funkci, viz Nohy)

Mezi další adaptace se řadí i zvýšený stupeň metabolismu. Tučňáci v chladných prostředích přijímají větší množství potravy, aby mohlo dojít ke vzniku většího množství chemické energie ve svalech a játrech pro tvorbou určitých hormonů.

Dýchání: Při velkých mrazech dokáže tučňák císařský dýchat pouze 5 až 8 krát za minutu. Zamezí tím ztrátě tělesného tepla a vyhne se taktéž dehydrataci (ztrátě vody).

Etologické a morfoplastické adaptace

Kožní záhyb: Neboli inkubační vak (viz obrázek níže). Jedná se o obrácenou kapsu nacházející se v břišní části těla, s jejíž pomocí chrání vejce a narozená mláďata. Jsou skryta před nepříznivými vlivy počasí a zahřívána na příjemných 32 až 35 °C. Nejpatrnější je v rodu Aptenodytes (u tučňáka císařského a patagonského). Jsou to druhy, které nestaví hnízda a odchovávají pouze jedno mládě.

Sociální termoregulace: Tuto výpomoc si dopřávají tučňáci císařští během velkých mrazů, které dosahují až -60 °C. Shlukují se a doslova mačkají na sebe. Účinek této výpomoci je velký a značně minimalizuje tepelnou ztrátu. Tučňáci se také vzájemně střídají, ti kteří byly veprostřed se vymění s řadou, která byla na kraji. Takto se dostane téměř každému potřebná dávka tepla, neboť ve středu je izolace mnohem výraznější (rozdíl o 3 až 10 °C).

Morfoplastické úpravy: 

Allenovo pravidlo - v chladnějších oblastech mají druhy menší tělní výrůstky (uši, ocas, zobák), než jejich příbuzní v teplejších podmínkách. Je to z důvodu, aby jim uši nebo ocas neumrzly.
Bergmannovo pravidlo - s klesající teplotou roste velikost těla. To je veliká výhoda, protože tím dojde i ke zvýšení metabolismu a tím si živočich lépe udrží stálou teplotu těla.
Glogerovo pravidlo - živočichové z chladnějších oblastí mají světlejší zbarvení, aby lépe splynuly s prostředím, kterým je sníh a led. (Černé zbarvení na zádech a hlavě tučňáků zase lépe zachycuje paprsky slunce - vodič tepla). Také mají silnější vrstvy chlupů nebo peří, aby nedošlo k větším ztrátám tepla (viz peří).