¿Por qué el cambio climático amenaza a los pingüinos?

Deslizándose por las laderas nevadas de la Antártida y surcando las aguas heladas, los pingüinos parecen perfectamente adaptados a su entorno. Pero estas carismáticas aves no siempre fueron los acróbatas acuáticos no voladores que conocemos hoy: la evolución del vuelo a la natación exigió un conjunto casi totalmente nuevo de habilidades, formas corporales y funciones.

Una nueva investigación usó 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 moldeó el destino de los pingüinos.

"Los pingüinos son el producto más entretenido de la evolución", afirma Daniel Ksepka, coautor del estudio y paleontólogo aviar del Museo Bruce de Greenwich (Connecticut, Estados Unidos). "Han adaptado un modelo corporal y un estilo de vida totalmente diferentes a los de sus antepasados".

El estudio, publicado en la revista Nature Communications, muestra que los pingüinos primitivos se adaptaron con sorprendente rapidez a los nichos ambientales recién creados en todo el hemisferio sur tras la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno hace unos 66 millones de años. Tras la desaparición de los dinosaurios, hubo más espacio para que otros animales se extendieran, y los pingüinos ocuparon diferentes climas y biomas en la mitad sur del mundo.

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Además, la investigación revela que estos animales presentan la tasa de evolución más lenta entre todas las aves, lo que significa que su ritmo de mutaciones genéticas ha disminuido significativamente desde su cambio a la vida marina tras la extinción masiva. Según los autores del estudio, esta situación pone en duda su capacidad para adaptarse rápidamente al vertiginoso ritmo del cambio climático moderno.

Más de la mitad de las cerca de 18 especies de pingüinos vivas, que habitan en lugares tan diversos como Brasil, Nueva Zelanda y Sudáfrica, han sido declaradas como amenazadas o vulnerables por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN).

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"Los pingüinos modernos parecen tener menos herramientas para sobrevivir a estos rápidos cambios ambientales que los pingüinos antiguos, debido a esta disminución del ritmo evolutivo", explica Vanesa De Pietri, paleontóloga aviar de la Universidad de Canterbury, en Nueva Zelanda, quien no participó en el estudio.

"¿Se han especializado en un nicho?", pregunta. "Sí, probablemente".

¿Cómo se adaptaron los pingüinos a la vida acuática?

El ancestro directo de los pingüinos es aún desconocido por la falta de fósiles, detalla De Pietri. El misterioso descendiente vivió probablemente hace más de 60 millones de años, cuando divergió de grupos afines de aves voladoras parecidas a los albatros y petreles.

Investigaciones anteriores sobre la evolución de los pingüinos también se han visto limitadas por el hecho de que unas tres cuartas partes de todas las especies de pingüinos se han extinguido y sólo se conocen a través de los registros fósiles. Hasta ahora, ningún estudio había combinado el registro fósil completo con todos los genomas de pingüinos modernos y recientemente extintos.

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"Se trata de un enfoque impresionante para comprender la evolución de los pingüinos", afirma Nic Rawlence, paleogenetista de la Universidad de Otago, en Nueva Zelanda, quien tampoco participó del estudio. 

Al reunir estos dos enormes conjuntos de datos, los autores refinaron el árbol evolutivo de los pingüinos, señalaron los momentos en que se diversificaron, trazaron los cambios en sus poblaciones y determinaron qué genes ayudaron en su transición a la vida acuática.

"Realmente nos da una imagen completa", enfatiza 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 del oxígeno para bucear.

Los científicos ya conocían estas adaptaciones, pero la comparación de los genomas de todos los pingüinos existentes permitió al equipo identificar los genes responsables de las mismas. Al relacionar los genomas con el registro fósil también se obtuvieron estimaciones de cuándo aparecieron las diferentes especies. El último paso fue conectar los resultados con el clima.

La evolución de los pingüinos frente al cambio climático

Después de su estallido inicial de adaptación, el ritmo evolutivo de los pingüinos se redujo gradualmente (los pájaros carpinteros tienen uno de los ritmos más rápidos, aunque la razón sigue siendo un misterio). 

Al evolucionar para adaptarse a entornos marinos, los pingüinos tuvieron que sobrevivir a repetidos cambios climáticos. Hace poco más de dos millones de años, cuando comenzó el período glacial más reciente, se produjo un nuevo estallido de diversificación de las especies de pingüinos. A medida que las capas de hielo crecían y los entornos cambiaban, los pingüinos migraban y se separaban completamente de otros grupos. A lo largo de cientos de miles de años, separados por el hielo, los pingüinos evolucionaron hasta convertirse en la diversa gama de especies de pingüinos que existe en la actualidad.

Si bien las investigaciones anteriores formularon una hipótesis sobre este proceso, la nueva combinación de datos genómicos y fósiles ofrece las pruebas más sólidas hasta la fecha.

"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", describe De Pietri.

¿Un futuro sombrío?

Muchos pingüinos se adaptaron con facilidad a los anteriores cambios climáticos. Pero la aceleración de la variación climática actual plantea a los pingüinos un nuevo reto evolutivo. Los autores del estudio creen que es poco probable que lo superen..

"Muchos pingüinos viven en las zonas más afectadas por el cambio climático", cuenta Ksepka. Las especies antárticas, como el pingüino barbijo, están especialmente en peligro; el continente ha perdido unos tres billones de toneladas de hielo desde principios de la década de 1990. Los pingüinos isleños también son vulnerables, ya que "no tienen a dónde ir", advierte Ksepka.

"Creo que el destino de estas aves está ligado al destino de la humanidad", concluye.