Un amplio estudio de pingüinos extintos y vivos muestra que las aves pueden no ser capaces de mantenerse al día con el ritmo vertiginoso del calentamiento moderno.

Deslizándose por las laderas nevadas de la Antártida y atravesando aguas frías, los pingüinos parecen perfectamente adaptados a su entorno. Pero las aves carismáticas no siempre fueron acróbatas acuáticos no voladores: evolucionar de volar a nadar exigía un conjunto casi completamente nuevo de habilidades, formas corporales y funciones.

Ahora, una nueva investigación utiliza una combinación sin precedentes de registros fósiles y datos genómicos para trazar esa evolución como nunca antes se había visto, y para examinar cómo el clima dio forma a los destinos de los pingüinos.

"Los pingüinos son el producto más entretenido de la evolución", dice el coautor del estudio Daniel Ksepka, paleontólogo aviar del Museo Bruce en Greenwich, Connecticut. "Han adaptado un plan corporal y un estilo de vida completamente diferentes a los de sus antepasados".

El estudio, publicado hoy en la revista Nature Communications, muestra que los primeros pingüinos se adaptaron sorprendentemente rápido a los nichos ambientales recién creados en todo el hemisferio sur a raíz de la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno hace unos 66 millones de años. Después de que los dinosaurios desaparecieron, había más espacio para que otros animales se extendieran, y los pingüinos se llenaron de diferentes climas y biomas en toda la mitad sur del mundo.

Pero la investigación también revela que los pingüinos exhiben la tasa de evolución más lenta conocida entre todas las aves, lo que significa que su tasa de mutaciones genéticas se ha ralentizado significativamente desde su cambio a la vida marina después de la extinción masiva. Eso pone en duda su capacidad para adaptarse rápidamente al ritmo vertiginoso del cambio climático moderno, dicen los autores del estudio.

Más de la mitad de las aproximadamente 18 especies de pingüinos vivos, que habitan en lugares tan diversos como Brasil, Nueva Zelanda y Sudáfrica, ya están reconocidas como en peligro de extinción o vulnerables por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.

"Los pingüinos modernos parecen estar menos equipados para sobrevivir a estos rápidos cambios ambientales que los pingüinos antiguos debido a esta disminución en la tasa evolutiva", dice Vanesa De Pietri, paleontóloga aviar de la Universidad de Canterbury del Reino Unido que no participó en el estudio.

Adaptación a la vida acuática
El ancestro directo de los pingüinos aún se desconoce debido a la falta de fósiles, dice De Pietri. El misterioso descendiente probablemente vivió hace más de 60 millones de años, cuando divergió de grupos relacionados de aves voladoras que se asemejan a albatros y petreles.

La investigación previa sobre la evolución de los pingüinos también se ha visto limitada por el hecho de que aproximadamente tres cuartas partes de todas las especies de pingüinos están extintas, conocidas solo a través del registro fósil. Hasta ahora, ningún estudio ha combinado el registro fósil completo con todos los genomas de pingüinos modernos y recientemente extintos.

"Este es un enfoque impresionante para comprender la evolución de los pingüinos", dice Nic Rawlence, paleogenetista de la Universidad de Otago de Nueva Zelanda que no participó en el estudio.

Al reunir estos dos conjuntos de datos masivos, los autores refinaron el árbol evolutivo de los pingüinos, identificaron los momentos en que los pingüinos se volvieron más diversos, trazaron los cambios en las poblaciones y determinaron qué genes ayudaron a los pingüinos a hacer la transición a la vida acuática.

"Realmente nos da una imagen completa", dice Ksepka.

El análisis de los genomas de los pingüinos mostró cómo las aves llegaron a tener aletas rígidas y plumas impermeables para nadar, piel gruesa y grasa para mantenerse calientes, y visión submarina y control de oxígeno para el buceo.

Los científicos ya conocían estas adaptaciones, pero la comparación de todos los genomas de los pingüinos existentes permitió al equipo identificar los genes responsables de ellos. Vincular los genomas al registro fósil también produjo estimaciones sobre cuándo aparecieron los genes y las diferentes especies. El último paso fue conectarlo todo con el clima.

Mantenerse al día con el cambio climático
Después de su estallido inicial de adaptación, la tasa evolutiva de los pingüinos se ralentizó gradualmente. (Los pájaros carpinteros tienen una de las tasas más rápidas, aunque la razón sigue siendo un misterio). 

Habiendo evolucionado para los ambientes marinos, los pingüinos tuvieron que adaptarse a los repetidos cambios climáticos durante millones de años. Una nueva explosión de diversificación de especies de pingüinos comenzó hace poco más de dos millones de años, cuando comenzó el período glacial más reciente. A medida que las capas de hielo crecían y los entornos cambiaban, los pingüinos migraron y a menudo fueron aislados de otros grupos por completo. Durante cientos de miles de años, separados por el hielo, los pingüinos evolucionaron hasta convertirse en la diversa gama de especies de pingüinos vivas en la actualidad.

Si bien investigaciones anteriores han planteado la hipótesis de este proceso, la nueva combinación de datos genómico-fósiles ofrece la evidencia más sólida hasta ahora.

"Este estudio ha demostrado muy bien, en un contexto genómico, cómo los eventos de diversificación pueden correlacionarse con los principales eventos climáticos a lo largo de la historia de los pingüinos", dice De Pietri.

¿Un futuro sombrío?
Muchos pingüinos se adaptaron a los cambios climáticos anteriores con facilidad. Pero la tasa de cambio climático actual, en una magnitud más rápida que los cambios que los pingüinos sobrevivieron anteriormente, presenta a los pingüinos un nuevo desafío evolutivo. Es uno que los autores del estudio creen que es poco probable que los pingüinos se encuentren.

"Muchos pingüinos viven en áreas de zona cero para el cambio climático", dice Ksepka. Las especies antárticas, como el pingüino barbijo, están especialmente en riesgo; el continente ha perdido aproximadamente tres billones de toneladas de hielo desde principios de la década de 1990. Los pingüinos restringidos a las islas también son vulnerables, ya que "no tienen a dónde ir", dice Ksepka.

"Creo que el destino de los pingüinos está ligado al destino de la humanidad, realmente".

Fuente: Natgeo.com -  Foto: web