Под лапами голый лед, вокруг морозный воздух, а пингвин все равно предпочитает стоять на месте. Секрет вовсе не в черно-белом оперении, похожем на смокинг, а в точнейшей системе «тепловой инженерии», встроенной в его ноги и лапы.

В ее основе лежит противоточный теплообмен — устройство, хорошо знакомое биологам по жабрам рыб и крыльям птиц. Артерии, несущие теплую кровь от тела, плотно проходят рядом с венами, по которым обратно к телу возвращается более холодная кровь от лап. Между этими сосудами происходит передача тепла: кровь, приходящая в лапы, частично охлаждается, а кровь, идущая обратно к туловищу, снова подогревается. Это ограничивает потерю тепла в лед, при этом помогает сохранять стабильную температуру ядра тела пингвина и не даёт его основному уровню обмена веществ взлететь до чрезмерных значений.

Лапы пингвина используют и мощный механизм вазоконстрикции: мелкие артерии могут сужаться, уменьшая кровоток, когда поверхность под ними особенно холодная. Температура кожи на лапах часто удерживается чуть выше точки замерзания — этого достаточно, чтобы ледяные кристаллы не разрывали клетки, но при этом достаточно низко, чтобы сократить рост тепловой энтропии, утрачиваемой в окружающую среду. Плотные сети капилляров, коллагена и жировой ткани в подушечках лап перераспределяют давление и переносят низкие температуры лучше, чем типичные ткани млекопитающих, а тонкий слой захваченного воздуха между чешуйками и льдом создает еще один, почти невидимый, изоляционный барьер.