Cómo los pingüinos vencieron el calor y se fueron al sur

Pocos animales han evolucionado para sobrevivir en la Antártida tan implacables como los pingüinos. Especies como el pingüino emperador tienen capas entrelazadas de plumas aislantes, venas apretadas para reciclar el calor corporal y suficiente margen de maniobra para resistir los vientos helados que se acercan a los -80 grados Fahrenheit.

Con todas estas adaptaciones al clima frío, es difícil imaginar a los pingüinos viviendo en otro lugar. Pero aparecieron fósiles de pingüinos antiguos a lo largo del ecuador, y muchas de estas aves marinas prehistóricas son anteriores a la formación de las capas de hielo antárticas. “Vivieron durante algunos de los momentos más cálidos de la historia de la Tierra, cuando hacía cinco grados más en el ecuador”, dijo Daniel Ksepka, paleontólogo del Museo Bruce en Greenwich, Connecticut. “Evolucionaron principalmente en un contexto libre de hielo. ”

Para determinar cómo migraron los pingüinos de las aguas tropicales templadas a los mares polares, el Dr. Ksepka y sus colegas analizaron recientemente los genomas de todos los pingüinos vivos, incluidos pipsqueaks como el pingüino azul alto, rarezas como el pingüino amarillo en peligro de extinción y reservas como el pingüino amarillo. pingüino de roca de pico. Sin embargo, la genética de los pingüinos modernos no les puede decir mucho a los investigadores. La mayoría de las dinastías modernas se remontan a solo dos millones de años, oscureciendo la mayor parte de la saga de 60 millones de años de evolución de los pingüinos.

El Dr. Ksepka dijo que más de las tres cuartas partes de todas las especies de pingüinos están “ahora extintas”. “Tienes que mirar el registro fósil, de lo contrario solo obtienes una parte de la historia”, agregó.

Para complementar los datos recientes, los investigadores examinaron fósiles de una diversa tripulación de antiguos marineros. Algunos pingüinos prehistóricos se estaban ahogando en las aguas tropicales de Perú, utilizando picos en forma de lanza como arpones para peces. Otros usaban piernas largas, el más grande probablemente había empujado siete pies de largo. Algunos incluso tenían parches de plumas rojas oxidadas.

La comparación de los genomas de los pingüinos modernos con los de los pingüinos fósiles ha permitido reconstruir la evolución de los pingüinos. En sus hallazgos, publicados el martes en Nature Communications, los investigadores identifican los genes que ayudaron a los pingüinos a hacer la transición de vadear aguas cálidas a dominar los descensos polares. Algunos de estos genes ayudaron a los pingüinos a acumular grasa, mientras que otros moldearon sus alas desinfladas en aletas aerodinámicas. Algunos incluso han reforzado el sistema inmunológico de los pingüinos o los han ayudado a tolerar la falta de oxígeno durante las inmersiones profundas.

Los investigadores también identificaron genes que ayudaron a ajustar los ojos de los pingüinos para mirar a través de las profundidades heladas. Si bien la mayoría de las aves tienen cuatro conos de colores en los ojos, uno de ellos está inactivo en los pingüinos, lo que dificulta su capacidad para ver el verde y el rojo. En cambio, sus ojos se habían adaptado para adaptarse al color azul del océano.

Algunos de los genes que faltan han sido desconcertantes para los investigadores. Mientras los pingüinos modernos devoran krill, el equipo encontró evidencia de que sus ancestros carecían de genes que habrían ayudado a descomponer las escamas de los crustáceos. Esto puede ser evidencia de que los antiguos pingüinos expulsaron a presas más grandes, como peces y calamares. Los pingüinos mantienen un paladar restringido. Los receptores del gusto solo pueden captar los sabores salados y ácidos, lo cual es “muy bueno si comes pescado”, dijo el Dr. Ksepka. “Tal vez por eso están tan contentos con las sardinas”.

Cuando ocurrieron estos cambios en los pingüinos antiguos, permanecieron atascados. Los análisis genéticos revelaron que los pingüinos en general tienen la tasa evolutiva más baja de cualquier grupo de aves. Dado que parece tan extraño, esta tasa de cambio glacial parece sorprendente. Pero sí revela qué tan bien funciona el plan corporal regordete y aerodinámico del pingüino: durante millones de años, ha cambiado solo en incrementos lentos. Pero los pingüinos emperadores, que se reproducen durante el duro invierno antártico, tienen la tasa evolutiva más alta de todos los pingüinos, lo que lleva a los investigadores a concluir que las bajas temperaturas aceleran de alguna manera la evolución de los pingüinos.

Esta idea es consistente con la marcha hacia el sur de los pingüinos que ocurre durante los episodios de enfriamiento global, dice Juliana Viana, ecóloga de la Pontificia Universidad Católica de Chile. “Su historia evolutiva está relacionada en gran medida con el cambio climático histórico y la glaciación”, dijo el Dr. Viana, quien recientemente dirigió una investigación similar pero no participó en el nuevo estudio.

Comprender cómo han cambiado los pingüinos en el pasado puede proporcionar pistas sobre cómo estos especialistas en climas fríos prosperarán en un futuro más cálido. “El aumento de las temperaturas afectará los rangos biogeográficos de los pingüinos, las especies que dependen de ellos para alimentarse y las especies que los cazan”, dijo Daniel Thomas, paleontólogo de la Universidad de Massey en Nueva Zelanda y autor del nuevo estudio.

Si bien la investigación es una mirada integral a la familia de los pingüinos, dijo el Dr. Ksepka, todavía falta un ave marina: otro pájaro pingüino. Este pequeño pájaro parecido a un frailecillo pudo haber vivido en la antigua Nueva Zelanda, pero sus fósiles han resultado difíciles de encontrar. “Sería lo primero que preguntaría si tuviera un genio”, dijo.

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