Птица, которая не может летать, но под водой разгоняется примерно до 30 километров в час, на первый взгляд кажется эволюционным сбоем, однако тело пингвина представляет собой тщательно оптимизированную конструкцию. На протяжении долгих этапов отбора классический птичий план строения был перенастроен с воздуха на воду: крылья превратились в ласты, а перья — в обтекаемый покров, уменьшающий лобовое сопротивление.
Главный эволюционный обмен — это отказ от аэродинамической подъёмной силы ради водного поступательного толчка. По мере того как кости крыльев укорачивались и утолщались, их поверхность превращалась в жёсткий гидрокрыл, гораздо лучше приспособленный к тому, чтобы отталкиваться от плотной морской воды, чем создавать подъёмную силу в воздухе. Более тяжёлые и плотные кости работают как встроенная балластная система, уравновешивая плавучесть, создаваемую захваченным воздухом и подкожным жиром. Это изменение скелета в сочетании с обтекаемым корпусом и плотно пригнанными контурными перьями снижает сопротивление формы и трение о воду — так, как это хорошо известно по военно-морской гидродинамике. Одновременно грудные мышцы становятся непропорционально крупными, крепясь к усиленному плечевому поясу и обеспечивая быстрые, симметричные взмахи, которые по своей сути больше напоминают колебания гребного винта подводной лодки, чем машущее крыло чайки.
Внутреннее устройство организма следует той же логике эффективности. Относительно высокий базальный уровень обмена веществ поддерживает кратковременную, но очень интенсивную мышечную работу, а повышенное содержание миоглобина в мышечных волокнах и увеличенные запасы кислорода в крови позволяют дольше нырять, не всплывая за воздухом. Противоточная система теплообмена в ластах и ногах замедляет потерю тепла в холодной воде, сохраняя энергию, которую можно потратить на скорость и манёвренность. В итоге получается животное, которое уже не способно к длительному полёту по воздуху, но занимает иную вершину «производительности»: это птица, эволюционный локальный оптимум которой находится не над волнами, а в умении рассекать их изнутри.
