เพนกวินจักรพรรดิ (อังกฤษ: Emperor Penguin) เป็นเพนกวิน
ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในบรรดาสปีชีส์ต่างๆ ที่มีถิ่นฐานอยู่ในทวีปแอนตาร์กติกา ตัวผู้ และตัวเมียมีสีขนและขนาดใกล้เคียงกัน
สูงราว 122 ซม (48 นิ้ว) และหนักระหว่าง 22–37 กิโลกรัม (48–82 ปอนด์)
ขนด้านหลังสีดำตัดกันกับ ขนด้านหน้าตรงบริเวณท้องที่มีสีขาว
อกตอนบนสีเหลืองอ่อนและค่อยๆ ไล่ลงมาจนเป็นสีขาว
และบริเวณหูเป็นสีเหลืองจัด เพนกวินจักรพรรดิก็เป็นเช่นเดียวกันกับ
เพนกวินชนิดอื่นที่เป็นนกที่บินไม่ได้ แต่มีรูปร่างที่เพรียวและ
ปีกที่ลู่ตามตัวแต่แข็งแบนเหมือนครีบที่เหมาะ กับการเป็น
สัตว์น้ำมากกว่าที่จะเป็นนก
อาหารที่ บริโภคส่วนใหญ่เป็นปลา และรวมทั้งสัตว์ประเภทกุ้ง-กั้ง-ปู (crustacean) เช่น ตัวเคย และ สัตว์ประเภทเซฟาโลพอดเช่นปลาหมึก
เมื่อดำน้ำหาอาหารเพนกวิน จักรพรรดิสามารถอยู่ใต้น้ำได้นานถึง 18 นาที
และสามารถดำน้ำได้ลึกถึง 535 เมตรเนื่องจากลักษณะหลายอย่างที่ช่วย
ในการอยู่ใต้น้ำได้นานเช่นโครง สร้างของฮีโมโกลบินที่ทำให้มีชีวิตอยู่
ได้ในบรรยากาศที่มีระดับ ออกซิเจนต่ำ โครงกระดูกที่แน่นที่ช่วยต้าน
ความกดดันสูง (barotrauma) และความสามารถในการลดการเผาผลาญ
ของร่างกาย (กระบวนการสร้างและสลาย) และการปิดการทำงานอวัยวะ
ที่ไม่จำเป็นได้
เพนกวินจักรพรรดิมีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักกันดี จากการเดินทางราว 50 ถึง 120 กิโลเมตรจากฝั่งทะเลไปยังบริเวณที่ทำการผสมพันธุ์ทุกปีเพื่อที่จะไปหาคู่ ผสมพันธุ์ กกและฟักไข่ และเลี้ยงลูกนกที่เกิดใหม่ และเป็นเพนกวินชนิดเดียวที่ผสมพันธุ์ระหว่างฤดูหนาวแบบอาร์คติก แหล่งผสมพันธุ์อาจจะเป็นบริเวณกว้างใหญ่ที่มีเพนกวินอาศัยอยู่ด้วยกันเป็น พันๆตัว ตัวเมียจะออกไข่ฟองเดียวทิ้งไว้ให้ตัวผู้ยืนกกระหว่างขาเป็นเวลาสองเดือนขณะ ที่ตัวเองเดินกลับไปทะเลเพื่อไปหาอาหารให้ตัวเองและนำกลับมาให้ลูกที่เกิด ใหม่ เมื่อกลับมาทั้งพ่อและแม่ก็จะสลับกันเลี้ยงลูก อายุเฉลี่ยของเพนกวินจักรพรรดิราว 20 ปีและบางตัวอาจจะถึง 50 ปีก็ได้
เพนกวินจักรพรรดิได้รับการบรรยายจำแนก ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1844 โดยนัก สัตวศาสตร์จอร์จ โรเบิร์ต เกรย์ผู้ตั้งชื่อสามัญที่มาจากภาษากรีกว่า “?-πτηνο-δ?της” [a-pt?no-dyt?s] ที่แปลว่า “นักดำน้ำไร้ปีก” ส่วนชื่อวิทยาศาสตร์ตั้งโดยนักธรรมชาติวิทยาชาวเยอรมันชื่อโยฮันน์ ไรน์โฮล์ด ฟอร์สเตอร์ผู้ร่วมเดินทางไปกับกัปตันเจมส์ คุกในการสำรวจมหาสมุทรแปซิฟิกครั้งที่สองระหว่างปี ค.ศ. 1772 ถึง ค.ศ. 1775 นอกจากเพนกวินจักรพรรดิแล้ว ฟอร์สเตอร์ก็ยังตั้งชื่อเพนกวินอื่นๆ อีกห้าสปีชีส์
เพนกวินจักรพรรดิและเพนกวินกษัตริย์ (A. patagonicus) ที่มีลักษณะและสีที่คล้ายคลึงกัน แต่เพนกวินกษัตริย์มีขนาดเล็กกว่าเพนกวินจักรพรรดิ ทั้งสองเป็นสปีชีส์ของสกุล “นกดำน้ำไร้ปีก” สปีชีส์ที่สาม เป็นซากดึกดำบรรพ์—เพนกวินริดเกน (A. ridgeni)—พบในบันทึกของซากดึกดำบรรพ์ตั้งแต่ปลายสมัยพลิโอซีนซึ่งเป็นเวลาราวสามล้านปีมาแล้วในประเทศนิวซีแลนด์ จากการ ศึกษาพฤติกรรมของพันธุศาสตร์แสดงว่าสกุล “นกดำน้ำไร้ปีก” เป็นฐานตระกูล (basal) หรือเป็นบรรพบุรุษของเพนกวินที่แยกมาเป็นสปีชีส์ต่างๆ ทั้งหมดเมื่อ พิจารณาทางด้านพันธุกรรมแล้ว ไมโทคอนเดรียและนิวเคลียสของดีเอ็นเอแสดง ให้เห็นว่าการแยกตัวมาเป็นสปีชีส์ต่างๆ เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 40 ล้านปีมาแล้ว
เพนกวินจักรพรรดิที่โตเต็มที่สูงถึง 122 ซม (48 นิ้ว) และหนักตั้งแต่ 22 ถึง 45 กิโลกรัม (50–100 ปอนด์) ขึ้นอยู่กับช่วงการตั้งท้องและออกลูก เพนกวินทั้งตัวผู้และตัวเมียจะเสียน้ำหนักกว่า 23 กิโลกรัมระหว่างการกกและการเลี้ยงลูกนกที่เกิดใหม่ เพนกวิน จักรพรรดิก็เช่นเดียวกับเพนกวินสปีชีส์อื่นที่มีรูปร่างที่เพรียวที่ช่วยใน การลดแรงดึงเมื่อดำน้ำ และมีปีกที่แข็งแบนที่เหมาะแก่การใช้เป็นครีบในการพุ้ยน้ำ ลิ้น มีปุ่มที่งอเข้าไปทางด้านในเพื่อป้องกันมิให้เหยื่อที่คาบหลุดจากปากได้ง่าย เพนกวิน ทั้งตัวผู้และตัวเมียมีขนาดและสีคล้ายคลึงกัน เพนกวินที่โตเต็มที่จะมีขนบนหลัง เป็นสีดำเข้มที่คลุมหัว คาง คอ และด้านหลังของปีกและหาง ขนสีดำบนส่วนอื่นๆ ของร่างกายเป็นสีที่จางกว่า
ใต้ปีก และท้องเป็นสีขาว และค่อยกลายเป็นสีเหลืองอ่อนบนส่วนบนของอก ขณะที่บริเวณหูเป็นสีเหลืองจัด ตอนบนของจงอยปากยาว 8 ซม (3 นิ้ว) เป็นสีดำ และจงอยปากล่างอาจจะเป็นสีชมพู ส้ม หรือม่วง ใน ลูกเพนกวินที่ยังเล็กรอยรอบหู คาง และคอจะเป็นสีขาว และจงอยปากจะเป็นสีดำลูก นกเพนกวินจักรพรรดิมักจะมีปกคลุมด้วยขนอ่อนฟู (down feather) สีเทาเงิน และมีหัวสีดำหน้าสีขาว ใน ปี ค.ศ. 2001 มีผู้พบ ลูกนกเพนกวินที่เป็นสีขาวทั้งตัว แต่ไม่ถือว่าเป็นเพนกวินเผือก (albino) เพราะตามีสีปกติมิได้เป็นสีชมพูอย่างสัตว์เผือก ลูกนกเพนกวินมีน้ำหนักราว 315 กรัม (11 ออนซ์) หลังจากออกจากไข่ และเรียกได้ว่าโตพอที่จะเป็นนกใหญ่ได้เพราะมีขนาดครึ่งหนึ่งของน้ำหนักเมื่อ โตเต็มที่[11]
ขนสีดำของเพนกวินจักรพรรดิจะจางลง เป็นสีน้ำตาลระหว่างเดือนพฤศจิกายนถึงเดือนกุมภาพันธ์ก่อนที่จะทำการสลัดขนประจำปี ระหว่างเดือนมกราคมถึงเดือนกุมภาพันธ์ การ สลัดขนเป็นไปอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับนกชนิดอื่น ที่ใช้เวลาทั้งหมดราว 34 วันจึงแล้วเสร็จ ขนใหม่จะงอกออกจากผิวหนัง หลังจากที่ยาวได้ราวหนึ่งในสามของความยาวเมื่อเทียบกับความยาวเต็มที่ ขนใหม่จึงเริ่มดันขนเก่าออกเพื่อช่วยบรรเทาการสูญเสียความร้อนของร่างกาย หลังจากนั้นขนใหม่ก็จะโตจนเต็มที่
อัตราเฉลี่ยการอยู่รอดปีต่อปีของ เพนกวินตกประมาณ 95.1% โดยมีอายุถัวเฉลี่ยราว 19.9 ปี นักวิจัยประมาณว่าเพนกวินจักรพรรดิหนึ่งเปอร์เซ็นต์จะมีอายุยืนนานไปถึง 50 ปี แต่ อัตราเฉลี่ยการอยู่รอดของลูกนกที่เกิดใหม่ตรงกันข้ามกับนกโตเต็มวัย ในปีแรกของชีวิต ลูกนกจะอยู่รอดมาได้เพียงราว 19%ฉะนั้น 80% ของฝูงเพนกวินจักรพรรดิจึงเป็นนกโตเต็มวัย ที่มีอายุห้าปีหรือแก่กว่านั้น
เพนกวินจักรพรรดิ แต่ละครอบครัวไม่มีหลักแหล่งการทำรังที่เป็นที่เป็นทางเช่นนกประเภทอื่น ฉะนั้นนกแต่ละตัวจึงต้องใช้เสียงในการเรียกกู่หาคู่หรือหาลูกของตนเอง ที่ทำให้ต้องพึ่งเสียงเรียกแต่เพียงอย่างเดียวในการบอกได้ว่าตัวใดเป็นตัวใด เสียง เรียกที่ใช้จึงเป็นระบบเสียงที่ซับซ้อนและแตกต่างกันไปเป็นอันมาก ที่ทำให้พ่อแม่และลูกของแต่ละครอบครัวสามารถจำกันได้โดยไม่สับสน การ เปล่งเสียงของเพนกวินจักรพรรดิใช้ย่านความถี่ (frequency band) สองย่านพร้อมกัน ลูกนกใช้ความถี่ของการผิวปากในการ เรียกร้องขออาหารหรือพยายามเรียกหาพ่อแม่
เพนกวินจักรพรรดิผสมพันธุ์ในบรรยากาศที่เย็นที่ สุดเมื่อเปรียบเทียบกับบรรดานกสปีชีส์ต่างๆ อุณหภูมิบรรยากาศระหว่างการผสมพันธุ์อาจจะต่ำลงถึง -40°C หรือ -40°F ขณะที่ลมอาจจะแรงถึง 144 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือ 89 ไมล์ต่อชั่วโมง อุณหภูมิน้ำอาจจะต่ำลงถึง −1.8 °C (28.8 °F) ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ต่ำมากเมื่อเปรียบเทียบกับอุณหภูมิของร่างกายเพนกวิน จักรพรรดิที่ค่าเฉลี่ยราว 39 °C (102 °F)
เพนกวินจักรพรรดิต่อต้านการสูญเสียความร้อนของ ร่างกายด้วยระบบต่างๆ ของร่างกายระบบแรกคือขนที่เป็นฉนวนกันความเย็น ได้ประมาณ 80% ถึง 90% และชั้นไขมันใต้ผิวหนังที่อาจจะหนาถึง 3 เซนติเมตร (1.2 นิ้ว) ในช่วงก่อนที่จะเริ่มผสมพันธุ์ แต่ การมีไขมันหนาทำให้เป็นอุปสรรคต่อความคล่องตัวในการเคลื่อนไหวเมื่อเทียบกับเพนกวินแมเจลเล็นที่เป็นญาติกันที่ไม่มีระบบป้องกันความหนาวที่ดีเท่า ลักษณะ ของขนเป็นขนแข็งสั้นแหลมและเป็นแผงแน่นไปทั้งร่าง โดยเฉลี่ยแล้วในหนึ่งตารางนิ้วเพนกวินจะมีขนราว 100 เส้น หรือราว 15 เส้นต่อหนึ่งตารางเซนติเมตร ซึ่งเป็นสถิติความแน่นของขนที่แน่นที่สุดในบรรดานกไม่ว่าจะเป็นสปีชีส์ใด
นอก จากนั้นก็ยังมีฉนวนอีกชั้นหนึ่งที่เกิดจากการสร้างช่องว่างที่เป็นฟิล์ม (filament) อีกชั้นหนึ่งระหว่างขนกับผิวหนัง กล้ามเนื้อทำให้ขนตั้งตรงเมื่ออยู่บนบกซึ่งทำให้ลดการสูญเสียความร้อนโดยการ กักชั้นอากาศไว้ใกล้กับผิวหนัง ในทางตรงกันข้ามขนจะลู่แนบร่างเมื่อลงน้ำซึ่งช่วยทำให้กันไม่ให้เปียก การ ไซ้ขนอย่างสม่ำเสมอก็เป็นอีกกรรมวิธีหนึ่งในการช่วยสร้างฉนวนปกป้องความร้อน และทำให้ขนเป็นมันซึ่งเป็นอีกประการหนึ่งที่ช่วยในการกันน้ำได้
เพนกวินจักรพรรดิสามารถปรับอุณหภูมิของร่างกาย (Thermoregulation) หรือรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้ปกติโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงระบบการเผาผลาญ พลังงานของร่างกายในช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกันมาก การปรับอุณหภูมิร่างกายเช่นที่ว่านี้เรียกว่า “การปรับอุณหภูมิถัวเฉลี่ย” (thermoneutral range) ที่ปรับอุณหภูมิในร่างกายได้ตั้งแต่ระหว่าง −10 ขึ้นไปจนถึง 20 °C (หรือตั้งแต่ 10 ขึ้นไปจนถึง 70 °F) ถ้าอุณหภูมิต่ำกว่าที่ว่า อัตราการเผาผลาญ (metabolic rate) ก็จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว แม้ว่าบางตัวอาจจะสามารถรักษาอุณหภูมิในร่างกาย (core temperature) ให้อยู่ระหว่าง 37.6 ถึง 38.0 °C (99.7 ถึง 100.4 °F) หรือลดลงไปจนถึง −47 °C (−53 °F) ได้ การ เคลื่อนไหวโดยการว่ายน้ำ เดิน และการสั่นตัวเป็นอีกวิธีหนึ่งในการเพิ่มการช่วยสร้างการเผาผลาญ วิธีที่สี่คือ การเพิ่มการย่อยตัวของไขมันด้วยเอนไซม์ซึ่งเกิดขึ้นได้โดยการเร่งโดยฮอร์โมนกลูคากอน
ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นเหนือ 20 °C (68 °F) เพนกวินจักรพรรดิก็อาจเริ่มมีอาการลุกลี้ลุกลนจากอุณหภูมิของร่างกายที่สูง ขึ้นเกินกว่าที่ร่างกายจะปรับได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการเผาผลาญก็จะเพิ่มขึ้นเพื่อพยายามกำจัดความร้อนของร่างกาย ในกรณีนั้นเพนกวินก็อาจจะช่วยตัวเองด้วยการยกปีกขึ้นเพื่อเปิดส่วนที่ปกติ แล้วจะปกปิดร่างกายเพื่อเพิ่มระดับการถ่ายเทความร้อนให้สูงขึ้นไปได้อีก 16%