La evolución de los pingüinos

Un investigador del CONICET participó de un estudio internacional que analizó el ADN de los pingüinos actuales y de especies fósiles, para conocer en detalle su origen y evolución.

Pingüinos de Magallanes. Foto: gentileza Pablo Borboroglu.

Al contrario de lo que está instalado en la imaginación popular, los pingüinos no se originaron en la Antártida sino en un microcontinente llamado Zelandia (alrededor de la actual Nueva Zelandia) y desde ahí, desde aquel punto de inicio, unos 60 millones de años atrás, comenzaron a dispersarse, a evolucionar, a transformarse.

Pablo Borboroglu es investigador del CONICET en el Centro para el Estudio de Sistemas Marinos (CESIMAR, CONICET) y coautor de un estudio internacional publicado recientemente que analiza, a lo largo del tiempo, las adaptaciones que permitieron a estos animales poder vivir en los ambientes con las condiciones más extremas del planeta. Para este estudio, informan desde el CONICET, se analizaron muestras genéticas de pingüinos actuales y de especies fósiles, para conocer en detalle su origen y evolución. Los resultados fueron publicados en la revista Nature Communications.

a Rango de reproducción de pingüinos existentes/recientemente extinguidos. Los colores de los círculos corresponden a las identidades de las especies que se muestran en las subparcelas b, c. Tenga en cuenta que Eudyptula novaehollandiae y Megadyptes antipodes antipodes colonizaron Nueva Zelanda hace <800 años, por lo que no se muestran esos rangos expandidos. b Árbol de credibilidad de clado máximo de evidencia total que incorpora la estimación del rango ancestral de BioGeoBEARS bajo el modelo de mejor ajuste (DEC+J+X). † indica taxones extintos. Las siluetas en cladograma indican el tamaño corporal aproximado. Los rectángulos grises en los nodos entre los pingüinos existentes representan intervalos de confianza del 95 % de los tiempos de divergencia estimados correspondientes. Los círculos en los nodos están coloreados para indicar la probabilidad posterior: negro (>0,95), gris (0,75–0,95), blanco (<0,75). El único rango ancestral más probable se indica en cada nodo usando cuadrados (los colores representan los rangos en d) con la excepción de tres nodos clave (gráficos circulares, el gris representa varios rangos). Los nodos están marcados con un número correspondiente a posibles eventos de dispersión. Se indican los principales eventos geológicos. c Densitree de 500 árboles de genes RAxML aleatorios, que resumen la discordancia de genes. d Paleomapas que muestran los principales vectores de dispersión inferidos para los pingüinos a lo largo del Cenozoico. Las flechas muestran un posible escenario biogeográfico interpretado a partir de las reconstrucciones del área ancestral. Los números corresponden a los nodos numerados en b. Los datos de origen se proporcionan como un archivo de datos de origen.

Los genetistas identificaron los segmentos del ADN que determinan características evolutivas en relación con la visión, con el gusto de las presas, en la capacidad de oxigenarse, de permanecer en apnea bajo el agua, la capacidad de generar grasa, de resistir al frío. Este tipo de análisis fósil permitió incluir a todas las especies de pingüinos, no solamente a las dieciocho que existen actualmente. A lo largo de la historia, habitaron el planeta, pingüinos de muchas formas y tamaños, incluso uno que es de los más antiguos que se encontraron en Nueva Zelanda al que llamaron Pingüino Monstruo, un animal que pesaba más de 80 kilos y se estima que llegó a medir 1,8 metros. El 75 por ciento de las especies que existieron, ya se extinguieron. Tres cuartas partes de la historia de los pingüinos, ya no existe.  Muchas especies colapsaron por el cambio climático; pero aún pueden brindarnos mucha información”, explica  Borboroglu.

Pingüino Papúa. Foto: gentileza Pablo Borboroglu.

El trabajo indica que si bien ya se habían realizado análisis para entender los cambios adaptativos de los pingüinos, aquí se estudiaron una gran cantidad de genes de las especies extintas que permiten obtener información sobre sus adaptaciones a través del tiempo. “El muestreo de pingüinos fósiles es crucial para comprender el contexto ambiental, mejorar la resolución filogenética y la precisión de la datación y reconstruir eventos biogeográficos”, afirma Borboroglu.

En el presente, los pingüinos pasan más del 80 por ciento de su vida en el agua. Las adaptaciones corporales que permiten explicar esta capacidad vienen desde el pasado. Los pingüinos ya habían perdido su capacidad de volar hace 60 millones de años, antes de la formación de las capas de hielo polar. Desde entonces sus características de vida fueron moldeadas por el aumento y la disminución de las temperaturas, y sus cuerpos están altamente especializados para algunas de las condiciones más extremas de la Tierra.

Algunos de los genes que se analizaron se relacionan con la visión y cómo se fue adaptando para mirar con precisión bajo el agua y facilitar la captura de presas. Pueden observar una gran gama de colores ultravioletas que nosotros no vemos, y tienen, en cambio, más limitada la posibilidad de ver otros colores como el rojo, el primer color que deja de verse en el océano. Otra de las modificaciones se vincula al gusto. Pueden detectar los sabores salados y amargos, pero no los dulces o agrios. Esto está relacionado a la dieta que comen. Todas estas características, tienden a mejorar la eficiencia bajo el mar de estos animales. Un pingüino emperador, por ejemplo, puede permanecer hasta veintitrés minutos bajo el agua y bucear hasta quinientos metros de profundidad”, describe el investigador.

A pesar de todos los cambios que estos animales fueron adoptando y que los convirtieron, posiblemente, en las aves más singularmente especializadas de todas las existente, los estudios indican que sus posibilidades de adaptación han disminuido. “Hace 60 millones de años la tasa de evolución de los pingüinos era muy alta pero se fue ralentizando. Esto está relacionado a la temperatura superficial del mar. En los momentos que estuvo más cálido, la tasa bajaba y al revés. Los pingüinos de mayor tamaño también tenían una tasa más alta porque en general viven o vivieron en ambientes más extremos. En la actualidad los pingüinos tienen la tasa de evolución más baja de todas las aves. Al ritmo de los cambios ambientales que se están sucediendo, esto podría presentar un problema de conservación para los pingüinos. Es por eso que este tipo de estudios resulta de vital importancia para conocer cada vez con mayor precisión las capacidades adaptativas que estos animales fueron adquiriendo y pensarlas en el contexto de los desafíos del presente”, concluye Borboroglu.

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