Halladas nuevas pistas sobre cómo los pingüinos se convirtieron en unas aves tan peculiares

Los hallazgos de este nuevo estudio publicado en la revista Nature ayudan a comprender cómo los pingüinos hicieron la transición a un entorno marino y cómo los animales pueden adaptarse a los entornos más extremos de la Tierra.

Pingüino de Adelia - Pygoscelis adeliae

Pingüino de Adelia - Pygoscelis adeliae

Foto: Jacqueline Deely

Los pingüinos son uno de los grupos de aves más icónicos del mundo. Sin embargo, más allá de su particular aspecto, se trata de una las especies que mejor ejemplifican la adaptación de las aves a la vida acuática. Esta capacidad de adaptación, además de la relación tan específica que mantienen con sus entornos, hacen de los pingüinos una especie centinela que ayuda a los científicos a advertir el impacto de los cambios en los ecosistemas.

Aunque en el ideario colectivo a menudo se asocia a estas aves con la Antártida, los pingüinos se originaron hace más de 60 millones de años, mucho antes de la formación de las capas de hielo polar, momento en que sus antecesores evolucionaron hacia el buceo propulsado por alas y perdieron la capacidad volar. Posteriormente, con el tiempo, los pingüinos desarrollaron el conjunto de características morfológicas, fisiológicas y de comportamiento que los convierten posiblemente en las aves más singularmente especializadas de todas las existentes, y que les han permitido colonizar algunos de los ambientes más extremos de la Tierra.

¿Cómo han llegado los pingüinos a ser tan diferentes a las demás aves?

Si bien es cierto que ya diversos estudios filogenéticos anteriores habían ofrecido información sobre la evolución de los pingüinos, la mayor parte de ellos se han visto limitados por el escaso número de linajes incorporados o la baja calidad de los marcadores moleculares analizados. Del mismo modo, estudios genómicos pasados también han arrojado luz sobre la diversificación de los pingüinos existentes, sin embargo, hasta la fecha tampoco habían integrado a las especies de pingüino extintas. Así, debido a que casi las tres cuartas partes de las especies de pingüinos conocidas están representadas solo por fósiles, el muestreo de especies extintas es crucial para comprender el contexto ambiental en el que surgieron las adaptaciones clave que han llevado a estas aves a convertirse en lo que son hoy en día.

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Para salvar esta laguna en los registros, Theresa Cole y sus colegas del Centro de Genómica de la Universidad de Copenhague, analizaron conjuntos de datos que combinaban datos genómicos de todos los linajes vivos y recientemente extintos con aquellos procedentes de fósiles para reconstruir la historia evolutiva de los pingüinos. Los resultados de su investigación se recogen esta semana en un estudio titulado Genomic insights into the secondary aquatic transition of penguins que se publica en la revista Nature.

En el trabajo, los autores muestran que la diversificación de los pingüinos fue impulsada por las oscilaciones climáticas globales entre los períodos fríos y cálidos que llevaron a que las poblaciones de especies individuales se contrajeran y luego se expandieran por todo el Océano Austral. Así, los datos filogenéticos del estudio confirman que los pingüinos tuvieron un origen zelandés previo a sus dispersión por Sudamérica y la Antártida.

Un pingüino de Adelia salta entre dos rocas

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Foto: iStock

Cole expresa, además, que su estudio "revela nuevas evidencias de que los eventos de especiación en los pingüinos fueron impulsados ​​por cambios en el clima global y la dispersión oceánica, lo que llevó a la especiación alopátrica en todo el hemisferio sur", es decir, la formación de nuevas especies motivada por la presencia de barreras geográficas. "Es importante señalar que los mecanismos que dieron forma a la diversificación de los pingüinos en el pasado, por ejemplo, el desarrollo de los principales sistemas de corrientes o el levantamiento geológico de las islas oceánicas, siguen siendo importantes para los taxones que parecen estar todavía en proceso de especiación en la actualidad", añade.

También al comparar los genomas de pingüinos con más de 300 genomas de otras aves, los autores demostraron que los pingüinos y los procellariiformes -familia en la que se incluyen los petreles, los albatros y los paiños- tienen las tasas evolutivas más bajas observadas entre las aves hasta la fecha. "Estas bajas tasas evolutivas parecen contradecir las profundas adaptaciones que muestran los pingüinos para una existencia acuática" explica Cole; "una lectura sintética del registro fósil y los datos genómicos sugieren que los pingüinos adquirieron rápidamente muchas de las características clave asociadas con su vida acuática muy temprano en su diversificación. y las tasas de cambio se desaceleraron hacia el presente".

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Según los autores, las tasas evolutivas de los pingüinos también parecen estar correlacionadas negativamente con la temperatura ambiental y positivamente con el tamaño, lo que sugiere que las especies de gran tamaño que habitan en climas más fríos están mejor equipadas para adaptarse a nuevos entornos durante los cambios climáticos. "De hecho, nuestros resultados demográficos revelan que los pingüinos han tenido una historia complicada, determinada por las oscilaciones climáticas, lo que ha llevado a la caída de la población en aquellas especies que dependen de nichos y ecologías restringidas", afirma la investigadora.

La evidencia genómica destaca cómo algunas poblaciones de pingüinos colapsaron durante cambios climáticos anteriores, y los riesgos de futuros colapsos están siempre presentes a medida que las poblaciones de pingüinos en todo el hemisferio sur se enfrentan a un rápido cambio climático antropogénico. "Si bien nuestros análisis sugieren que la temperatura del océano puede regular cierta selección, el ritmo actual de calentamiento y la limitación de refugios para estas aves el océano Austral probablemente exceda con creces la capacidad de adaptación de los pingüinos".

Y es que durante más de 60 millones de años, estas aves icónicas han evolucionado para convertirse en depredadores marinos altamente especializados. En la actualidad los pingüinos están perfectamente adaptados a algunos de los entornos más extremos de la Tierra, sin embargo, como revela su historia evolutiva, ahora se establecen como centinelas que destacan la vulnerabilidad de la fauna adaptada al frío en un mundo que se calienta rápidamente. Así, los pingüinos serán los primeros en dar la voz de alarma. Si es que no lo están haciendo ya.

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