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Alcuni mammiferi apneisti ed alcuni uccelli “tuffatori” fanno apparire ben misere persino le straordinarie prestazioni dei più grandi campioni del genere umano. Questi animali omeotermi endotermi con respirazione polmonare dispongono di meccanismi adattativi particolarmente efficaci, che consentono loro di vivere ed immergersi in acque molto fredde, nutrirsi con cibo freddo e restare attivi per lunghi periodi di tempo. L’interesse scientifico sulle doti degli animali sommozzatori risale ad oltre 100 anni fa. Bert, nel 1870, ha aperto la strada agli studi successivi che hanno comparato l’abilità degli animali “tuffatori” a resistere alla mancanza di ossigeno, studiato il “riflesso d’immersione” e “l’effetto di conservazione dell’ossigeno” durante le immersioni in apnea. Negli ultimi 10 anni vi è stata un’esplosione di informazioni soprattutto sulle capacità d’immersione e sulle caratteristiche metaboliche dei pinguini, delle foche, dei leoni marini e di alcune specie di cetacei. Kooyman riporta le seguenti “performance” di animali sommozzatori: alcune foche raggiungono profondità vicine a -1600 m, il Pinguino Imperatore (Aptenodytes Forsteri) raggiunge quote vicine a -550 m. I tempi record d’immersione nel Pinguino Imperatore e nell’Elefante Marino (Mirounga Leonina) sono rispettivamente di 22’ di 120’. La Foca di Weddell (Leptonychotes Weddellii) è capace d’immersioni della durata di 82’, ma di solito, s’immerge per 10’-20’ quando caccia a profondità tra -50 e -500 m. L’Elefante Marino per alimentarsi s'immerge per 20’-30’ ad una profondità tra -200 e -800 m. Il Pinguino Imperatore infine, caccia per un tempo variabile tra 2’ e 10’ ad una profondità tra -50 e -500 m. Le modalità d’immersione trovano certo una limite nella fisiologia di ciascun animale ma sono altresì condizionate dalle caratteristiche e dal comportamento delle rispettive “prede”. Secondo Kooyman l’efficacia d’immersione degli animali marini è basata sul duplice adattamento alla pressione ed all’ipossia. L'adattamento è differente negli animali che eseguono immersioni poco profonde o di superficie rispetto a quelli dediti alle immersioni profonde. In questi ultimi animali l’adattamento consiste in modificazioni anatomiche dell’apparato respiratorio e nell’aumento delle scorte muscolari di O₂. Vi sarebbero almeno due tipi di animali che s’immergono in profondità: quelli che utilizzano il metabolismo aerobico per la gran parte del tempo e quelli che spesso superano questo limite ed utilizzano di frequente il metabolismo anaerobio. Nella prima categoria si possono includere la Foca di Weddell e l’Elefante Marino che utilizzano il metabolismo aerobico per le loro immersioni di routine, grazie alle grandi scorte di ossigeno ed al basso metabolismo in rapporto alla dimensione corporea, e dipendono pochissimo dal metabolismo anaerobio. Leoni Marini e Delfini basano le loro incursioni subacquee sulla velocità quindi hanno un’elevata richiesta metabolica ed un più veloce esaurimento muscolare; pertanto le scorte ematiche di O₂ non sono accresciute ai livelli delle foche. La richiesta di O₂ dovuta alla notevole grandezza cervello nei Delfini costituisce uno svantaggio aggiuntivo che limita la tolleranza all’apnea in questo gruppo. In ultimo i Pinguini, che hanno piccoli cervelli e grandi muscoli locomotori, sono dotati grandi scorte muscolari di O₂ allo scopo di mantenere una nuotata rapida, anche se spesso vanno oltre i limiti di queste scorte. Per il loro elevato metabolismo in rapporto alla massa corporea, essi frequentemente dipendono dal metabolismo anaerobico muscolare quando le scorte di ossigeno si esauriscono.