ペンギンは海で餌を捕まえるために水中に潜る必要があります。 しかし、ペンギンは水中で呼吸するために酸素を必要とします。 ペンギンのほとんどの種では、獲物のほとんどが上部の水位に生息しているため、平均的な水中ダイビングは6分間続きます。 しかし、コウテイペンギンは水深の深いところに生息するイカ、魚、オキアミを餌にしているため、この種のペンギンは最大20分間息を止めることができます。 コウテイペンギンは、獲物を見つけるために最大1,800フィートまで潜ることも知られています。 別の種であるGentooは、最大500フィートまで潜ることが知られています。 アザラシとは異なり、ペンギンは比較的小さいので、肺はそれほど多くの酸素しか保持できません。 また、水中での圧縮はペンギンの肺と気嚢に影響を与えます。 これらの重要な気道は、各ダイビングに必要な酸素の3分の1しか供給できません。
南極で野生のペンギンについて行われた研究は、水中ダイビング中に酸素を増加させるためのペンギンの血液と筋肉組織のいくつかの驚くべき適応を示しています。 これらのペンギンには、空気レベルを監視するための特別なセンサーが取り付けられていました。 人間とは異なり、ペンギンの赤血球に存在する超高感度ヘモグロビンは、ペンギンがダイビングのためにシステム内の最後の酸素分子をすべて効果的に利用することを可能にします。 血液は主に心臓、脳、その他の主要な臓器に送られます。 ペンギンのヘモグロビンは非常に効果的であるため、他の動物が深刻な組織損傷に苦しんでいるときにペンギンはダイビングを続けることができます。 さらに、ペンギンの筋肉組織は、水中で効率的に呼吸するのにも役立ちます。 ペンギンの筋肉組織は、大量の血液タンパク質ミオグロビンを使用することにより、追加の酸素を貯蔵することもできます。 また、特別な酵素は、乳酸の蓄積を中和しながら、ペンギンの筋肉が酸素の存在なしで働くことを可能にします。 ペンギンが水面に到達して通常の呼吸に戻ると、この乳酸の蓄積を排出することができます。 酸素消費量をさらに節約するために、ペンギンは心拍数を1分あたり5ビートに下げることができます。 より少ないエネルギーを使用することにより、これらの鳥は水中でのダイビング時間を延長することができます。
ペンギンはより深い水位で最も効率的に泳ぎますが、水面で泳ぐ必要がある場合もあります。 ペンギンのいくつかの種は、ネズミイルカとイルカにちなんで名付けられた、ネズミイルカと呼ばれる呼吸と水泳の技術を使用しています。 鳥は空気を求めてやって来て、それから急速に息を吸ったり吐いたりします。 その後、前方への動きを妨げることなく呼吸を開始します。 彼らは水に飛び込んだり、水から飛び出したりします。 ペンギンは、ポーポイズしている間、最高時速6マイルの速度を維持できます。 ただし、このポーポイズ技術は通常、キングペンギンやコウテイペンギンには見られません。
