Pinguim-imperador (Aptenodytes forsteri) é a maior ave da família Spheniscidae (pinguins). Os adultos podem medir até 1,22 metros de altura e pesar até 37 kg. Os machos desta espécie são um dos poucos animais que passam o inverno na Antártida.
O pinguim-imperador caracteriza-se pela plumagem multicolorida: cinza-azulado nas costas, branco no abdômen, preto na cabeça e barbatanas. Esta espécie apresenta também uma faixa alaranjada em torno dos ouvidos. Sua alimentação baseia-se em pequenos peixes, krill e lulas, que pescam em profundidades de até 250 metros. O pinguim-imperador pode ficar submerso por cerca de vinte minutos sem respirar. Seus predadores naturais incluem a orca, foca-leopardo e tubarões.
O padrão reprodutivo é bastante característico. As fêmeas põem um único ovo em maio/junho, no final do outono, que abandonam imediatamente para passar o inverno no mar. O ovo é incubado pelo macho durante cerca de 65 dias, que correspondem ao inverno antártico. Para superar temperaturas de -40 °C e ventos de 200 km/h, os machos amontoam-se e passam a maior parte do tempo dormindo para poupar energia. Eles nunca abandonam o ovo, que congelaria, e sobrevivem à base da camada de gordura acumulada durante o verão. A fêmea substitui o macho apenas quando regressa no princípio da primavera. Se a cria choca antes do regresso da mãe, o macho do pinguim-imperador alimenta o filho com secreções de uma glândula especial existente no seu esôfago.
Taxonomia O pinguim-imperador foi descrito em 1844, pelo zoólogo britânico George Robert Gray. O seu nome genérico deriva do grego antigo: a/α "sem" pteno-/πτηνο- "pena" ou "asa" e dytes/δυτης "mergulhador". O seu epíteto específico foi dado em honra do naturalista alemão Johann Reinhold Forster, que acompanhou o Capitão James Cook na sua segunda viagem ao Oceano Pacífico e nomeou oficialmente cinco outras espécies de pinguins.
Juntamente com o pinguim-rei (Aptenodytes patagonicus), que possui coloração semelhante mas é menor, o pinguim-imperador é uma das duas espécies extantes do género Aptenodytes. Evidência fóssil de uma terceira espécie, Aptenodytes ridgeni, foi encontrada nos registos fósseis do Plioceno tardio, de há cerca de três milhões de anos, na Nova Zelândia.Williams, (The Penguins) p. 13 Estudos comportamentais e genéticos em pinguins têm proposto o género Aptenodytes como sendo basal; por outras palavras, que se separou de um ramo evolutivo que deu origem a todas as outras espécies vivas de pinguins. Evidência nucleares e mitocondriais sugerem que esta separação ocorreu há cerca de 40 milhões de anos.
Descrição thumb|left|A taxa de sobrevivência média anual do pinguim-imperador é de cerca de 95,1%, com uma esperança média de vida de 19,9 anos. Um pinguim-imperador adulto tem uma altura de 122 cm e pode pesar entre 22 e 37 kg, dependendo da altura do ciclo reprodutivo em que se encontre; quer o macho quer a fêmea perdem uma quantidade de peso substancial quando se encontram a cuidar das crias e a incubar os ovos. Tal como todas as espécies de pinguins, possuem um corpo esguio que minimiza o atrito enquanto nadam, e asas que se tornaram em barbatanas planas e duras.Williams (The Penguins) p. 3 A língua está equipada com projecções dirigidas para o interior que previnem que as presas capturadas se soltem facilmente. Os machos e as fêmeas são similares em tamanho e coloração. O adulto possui penas dorsais de cor preta, que cobrem a cabeça, a garganta, as costas, a parte dorsal das asas e a cauda. A plumagem preta está bem delineada do resto da plumagem, que é de cor clara. A parte ventral das asas e do corpo são de cor branca, tornando-se de cor amarela pálida na parte mais anterior, enquanto que as manchas auriculares são de um amarelo vivo. A mandíbula superior do longo bico de 8 cm é de cor preta, e a mandíbula inferior pode ser rosa, laranja ou lilás.Williams (The Penguins) p. 152 Nos juvenis, as manchas auriculares e a garganta são brancas, enquanto que o bico é preto. A cria de pinguim-imperador é tipicamente coberta por uma plumagem de cor cinzenta prateada, possuindo uma cabeça preta e máscara branca. Uma cria com plumagem totalmente branca foi encontrada em 2001, mas não foi considerada como um albino, porque não possuía olhos de cor rosa. As crias pesam cerca de 315 g após o nascimento e alcançam cerca de 50% do peso de um adulto na altura em que deixam de depender dos progenitores.
thumb|right|Adultos de pinguim-imperador com crias: eles possuem um corpo esguio que minimiza o atrito enquanto nadam, e asas que se tornaram em barbatanas planas e duras. A plumagem escura do pinguim-imperador desvanece-se para castanho, de Novembro até Fevereiro, antes da muda (biologia) anual em Janeiro e Fevereiro. A muda é rápida nesta espécie comparado com outras aves, levando cerca de 34 dias. As penas do pinguim-imperador emergem a partir da pele depois de terem crescido um terço do seu comprimento, e antes de as penas mais antigas serem perdidas, com vista a ajudar a reduzir a perda de calor. Novas penas empurram então as mais antigas antes de completarem o seu crescimento.Williams (The Penguins) p. 45
A taxa de sobrevivência média anual do pinguim-imperador é de cerca de 95,1%, com uma esperança média de vida de 19,9 anos. Os mesmos investigadores estimaram que 1% dos pinguins-imperador nascidos podem potencialmente chegar aos 50 anos. Em contraste, apenas 19% das crias sobrevive ao primeiro ano de vida.Williams (The Penguins) p. 47 Assim sendo, 80% da população de pinguins-imperador é composta por adultos com cinco ou mais anos de vida.
Localização Como a espécie não possui locais fixos de incubação que os indivíduos possam utilizar para localizar o parceiro ou as crias, o pinguim-imperador tem que utilizar os chamamentos vocais para a identificação.Williams (The Penguins) p. 68 Utiliza um sistema complexo de vocalizações que são vitais no reconhecimento individual entre os progenitores e entre estes e as crias, apresentando a maior variação em vocalizações individuais de todos os pinguins. Quando vocaliza, o pinguim-imperador utiliza dois intervalos de frequência simultaneamente.Robisson P. (1992). "Vocalizations in Aptenodytes Penguins: Application of the Two-voice Theory" (PDF) Auk 109(3): 654–658 As crias utilizam uma vocalização modulada em frequência para pedir comida e para contactar os progenitores.
Adaptações ao frio O pinguim-imperador é a espécie de ave que se reproduz no ambiente mais frio. As temperaturas do ar podem chegar aos 40 °C negativos, e a velocidade do vento pode atingir os 144 km/h. A temperatura da água é próxima do ponto de congelamento, com cerca de 1,8 °C negativos, que é muito inferior à temperatura média corporal do pinguim-imperador, que é de 39 °C. A espécie adaptou-se de várias formas para evitar a perda de calor.Williams (The Penguins) p. 107 As penas proporcionam de 80 a 90% do seu isolamento térmico, e possuem uma camada subdérmica de gordura que pode chegar a ter 3 cm de espessura antes de uma época de reprodução.Williams (The Penguins) p. 108 As suas penas rígidas são curtas, lanceoladas e formam um conjunto denso ao longo de toda a superfície da pele. Com cerca de 100 penas a cobrir 6,5 cm², é a espécie de ave com maior densidade de penas. Uma camada extra de isolamento é formado por tufos de primeira plumagem, entre as penas e a pele. Os músculos permitem que as penas permaneçam erectas quando as aves estão em terra, reduzindo a perda de calor ao fixarem uma camada de ar junto à pele. Inversamente, a plumagem ajusta-se junto à pele quando a ave está na água, provocando a impermeabilização da pele e da camada de plumagem adjacente.Williams (The Penguins) pp. 107–08 A limpeza das penas é vital para garantir o correcto isolamento térmico e para manter a plumagem oleosa e repelente de água.
O pinguim-imperador tem a capacidade de fazer termorregulação (manter constante a sua temperatura corporal) sem alterar o seu metabolismo, num intervalo grande de temperaturas. Conhecido como o intervalo termoneutro, pode estender-se dos –10 aos 20 °C. Abaixo deste intervalo de temperatura, a sua taxa metabólica aumenta significativamente, apesar de o indivíduo poder manter a sua temperatura corporal entre os 37,6 e os 38,0 °C até aos -47 °C de temperatura ambiente.Williams (The Penguins) p. 109 Para aumentarem o metabolismo, podem fazer um conjunto de movimentos: nadar, andar e tremer. Um quarto processo envolve a quebra metabólica de gorduras por enzimas, acção induzida pela hormona glucagon.Williams (The Penguins) p. 110 A temperaturas acima de 20 °C, o pinguim-imperador pode exibir agitação, isto porque o aumento de temperatura e de taxa metabólica leva a um aumento da perda de calor. Levantando as suas asas e expondo a parte inferior do corpo, aumenta a exposição da superfície corporal ao ar em cerca de 16%, facilitando uma maior perda de calor.Williams (The Penguins) p. 111
Adaptações à pressão Para além das condições adversas de frio, os pinguins-imperador encontram outro ambiente inóspito enquanto fazem mergulhos profundos. A pressão pode ser 40 vezes superior do que à superfície, o que para a maioria de outros animais terrestres pode causar trauma por pressão (barotrauma). Os ossos dos pinguins são sólidos e não pneumáticos, eliminando o risco de barotrauma mecânico. No entanto, é desconhecido como a espécie evita os efeitos do mal de descompressão induzido pelo nitrogénio. O uso de oxigénio é marcadamente reduzido, derivado da redução da taxa de batimento cardíaco para cerca de cinco vezes por minuto e da paragem de funcionamento dos órgãos que não são vitais, facilitando desta forma mergulhos de maior duração. A hemoglobina e a mioglobina do pinguim-imperador são capazes de se ligar ao oxigénio e também de o transportar, a baixas concentrações no sangue; isto permite que a ave permaneça com as suas funções activas a muito baixas concentrações de oxigénio, condições que normalmente levaria a uma perda de consciência.
Distribuição e habitat O pinguim-imperador tem uma distribuição circumpolar, na região antárctica, quase exclusivamente entre os 66º e os 77º de latitude Sul. Quase sempre se reproduz em plataformas estáveis de gelo perto da costa e até 18 km para o interior. As colónias reprodutoras estão normalmente localizadas em áreas onde ravinas de gelo ou icebergues as protegem da ação do vento. A população total está estimada entre 400 mil e 450 mil indivíduos, distribuídos por cerca de 40 colónias independentes. Cerca de 80 mil pares reproduzem-se no sector do Mar de Ross. As maiores colónias de reprodução estão localizadas no Cabo Washington (de 20 mil a 25 mil pares), na Ilha Coulman e na Terra de Vitória (cerca de 22 mil pares), Baía Halley, Terra de Coats (de 14.300 a 31.400 pares), e Baía Atka na Terra da Rainha Maud (16 mil pares). Duas colónias em terra foram relatas: uma na Ilha Dion, na Península Antártica, e outra numa península na Geleira de Taylor, no Território Antárctico Australiano. Indivíduos dispersos têm sido relatados na Ilha Heard, nas Ilhas Geórgia do Sul e Sandwich do Sul e na Nova Zelândia.
Comportamento O pinguim-imperador é um animal social relativamente aos seu comportamentos de nidificação e procura de alimento: as aves que caçam juntas podem coordenar os seus mergulhos e retornos à superfície. Possui hábitos tanto diurno quanto noturno. Um macho adulto viaja a maior parte do ano, entre a área de nidificação e as áreas de alimentação no mar. A espécie dispersa no mar entre Janeiro e Março.