La ¡®cuna¡¯ de los ping¨¹inos est¨¢ en Australia
Una investigaci¨®n gen¨¦tica revela que los ancestros de estas aves tienen su origen en Ocean¨ªa hace 22 millones de a?os
Si hay algo que en el imaginario colectivo tiene ra¨ªces es la asociaci¨®n entre el fr¨ªo polar y los ping¨¹inos. Desde que Disney los convirti¨® en dibujos animados, all¨¢ por los a?os treinta del siglo pasado, resulta imposible imaginarlos lejos de los hielos del sur del mundo, aunque quienes visitan las ecuatorianas islas Gal¨¢pagos o Sud¨¢frica se llevan la sorpresa de disfrutar de sus colonias. Pero ?de d¨®nde son originarios esas estramb¨®ticas y simp¨¢ticas aves buceadoras?
Esta es la pregunta que rondaba desde hace tiempo por la cabeza de la bi¨®loga brasile?a Juliana A. Vianna, investigadora de la Universidad Cat¨®lica de Chile. Vianna, a quien conoc¨ª en Madrid a finales del a?o pasado, me contaba justo antes de mi viaje a la Ant¨¢rtida que llevaba a?os trabajando con el ADN de las 18 especies de ping¨¹ino existentes en busca de una respuesta. De hecho, como ya cont¨¦ en Somos Ant¨¢rtida, hab¨ªa encontrado que en realidad gen¨¦ticamente son 19 especies. Tambi¨¦n me recomend¨® pasar mucho tiempo con ellos, observ¨¢ndoles, disfrutando de su aparente pasividad, que nunca es tal. Ping¨¹inear?se convirti¨® en una de mis actividades favoritas¡
Ahora, en un trabajo conjunto con un equipo internacional que lidera, la investigadora ha encontrado muchas respuestas sobre la historia de unas aves que son capaces de vivir en las condiciones m¨¢s g¨¦lidas, pero tambi¨¦n se pasean por las c¨¢lidas playas ecuatorianas. Y la primera sorpresa es que no son tan ant¨¢rticas como pens¨¢bamos: sus genes nos cuentan que provienen de Australia y Nueva Zelanda, donde surgieron hace unos 22 millones de a?os en un ambiente mucho m¨¢s c¨¢lido.
Para llegar a esta conclusi¨®n, Vianna y sus colegas utilizaron 22 muestras de ADN de las 18 especies conocidas, aunque al final tambi¨¦n incluyen la especie 19. Fue el equipo de esta investigadora el que, no hace mucho, determin¨® con un estudio gen¨¦tico que las que se cre¨ªa que eran solo dos especies de ping¨¹ino de creta amarilla eran en realidad tresCon todo ese material, compararon el genoma de todas ellas, que consiguieron por sus medios o a trav¨¦s de otras investigaciones, siguiendo t¨¦cnicas anal¨ªticas usadas tambi¨¦n en evoluci¨®n humana. As¨ª fueron rellenando el puzle?de su pasado. Encontraron que el 90% de los genes los comparten con el del resto de las aves y que ese 10% restante contiene la clave de su particular historia y su diversidad. La cuesti¨®n era que todo ten¨ªa que encajar: genes, f¨®siles, clima, geolog¨ªa¡ De hecho, el art¨ªculo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) hace unos d¨ªas es casi una enciclopedia sobre los ping¨¹inos. ¡°"Comprobar que todo cuadraba fue una gran satisfacci¨®n. Es un trabajo de a?os que nos hubiera dado para varios art¨ªculos, pero preferimos hacer uno de gran impacto¡±, reconoce en una entrevista on line desde Santiago de Chile.
Entre las piezas que encontraron su lugar est¨¢ su procedencia, pero tambi¨¦n la filogenia de los ping¨¹inos emperador y rey, las especies m¨¢s grandes, que resultan ser gen¨¦ticamente hermanas del resto y no una rama diferente, como se especulaba. En general, la historia de las diferentes especies estaba bastante liada hasta esta investigaci¨®n.
Pero vayamos al detalle¡ Los genes indican que los actuales ping¨¹inos se originaron hace 22 millones de a?os en aguas de Ocean¨ªa que no eran fr¨ªas en su superficie. La temperatura rondaba los 9? C, seg¨²n la reconstrucci¨®n de su nicho ancestral realizada por el bi¨®logo espa?ol Luis R. Pertierra. Pertierra explica que su trabajo consisti¨® en hacer modelos biogeogr¨¢ficos proyectados al pasado: ¡°En pocas palabras, se trataba de hacer estimaciones de las temperaturas m¨¢ximas y m¨ªnimas que soportan ahora las especies hermanas de ping¨¹inos, porque con ello se deriva se supone que el ancestro com¨²n consevar¨ªa la preferencia por unas temperaturas intermedias, lo que cuadra con los datos moleculares y los f¨®siles que se tienen¡±.
Fue hace unos 11,6 millones de a?os cuando algunas de estas aves buceadoras se movieron hacia las fr¨ªas aguas ant¨¢rticas, se supone que en busca de alimento, gracias a que se intensific¨® la Corriente Circumpolar Ant¨¢rtica (CCA) que separa la Ant¨¢rtida del resto del mundo. Entre los primeros en llegar, los ping¨¹inos emperador y rey, que seg¨²n est¨¢ escrito en sus genes son hermanos a los dem¨¢s. Los ¨²ltimos, los pap¨²a de pico rojo. Esta diversificaci¨®n en especies diferentes tuvo lugar en un largo proceso de adaptaci¨®n a su nuevo g¨¦lido entorno, una selecci¨®n natural que llev¨® 4,5 millones de a?os.
¡°Hemos logrado identificar 104 genes que favorecieron esa selecci¨®n ambiental en los ping¨¹inos ant¨¢rticos. Unos les permiten soportar mejor las bajas temperaturas, otros mejoran su capacidad de buceo o favorec¨ªan la osmoregulaci¨®n y los hay que tienen que ver con la circulaci¨®n sangu¨ªnea perif¨¦rica. Las diferentes especies fueron ocupando nichos t¨¦rmicos cada vez m¨¢s desafiantes¡±, explica Vianna. Los hay que a¨²n hoy prefieren las aguas templadas que disfrutan en aguas subant¨¢rticas africanas y sudamericanas. Y luego est¨¢n los m¨¢s frioleros, los de las Gal¨¢pagos.
Los cambios de las masas de hielo y las corrientes fueron modificando as¨ª el linaje de las poblaciones y tambi¨¦n su demograf¨ªa. Se sabe que durante la ¨²ltima glaciaci¨®n algunas especies disminuyeron en n¨²mero y que habr¨ªa colonias que quedaban aisladas, pero volv¨ªan a crecer cuando se templaba el ambiente. Tambi¨¦n hab¨ªa frentes polares que actuaban como barreras para su dispersi¨®n, provocando las adaptaciones locales. Se sabe tambi¨¦n que entre los ¨²ltimos en llegar a la Ant¨¢rtida desde ¨¢reas m¨¢s c¨¢lidas est¨¢n los ping¨¹inos pap¨²a, lo que podr¨ªa explicar por qu¨¦ ahora aumenta su n¨²mero al albur del aumento de las temperaturas ant¨¢rticas, mientras que los barbijo van a menos y van desplaz¨¢ndose a zonas m¨¢s fr¨ªas. Y respecto a los de Gal¨¢pagos se ha averiguado que tambi¨¦n fueron de los ¨²ltimos en diferenciarse y que colonizaron las costas tropicales hace unos 600.000 a?os impulsados por las corrientes oce¨¢nicas del sur, adapt¨¢ndose a unos 27?C y a la rica alimentaci¨®n que all¨ª consiguen.
I happy to share our new paper on penguin genomics and evolution https://t.co/uFfkTgw1yq
— Juliana Vianna (@Ju_A_Vianna) August 17, 2020
¡°A m¨¢s diversidad gen¨¦tica hay mayores poblaciones, as¨ª que adem¨¢s de reconstruir la historia demogr¨¢fica hemos analizado la capacidad de cruce de todas las especies y hemos comprobado que hubo flujo de genes entre ellas, hasta de un 25% entre los ping¨¹inos con penacho (rockhoppers?en ingl¨¦s) y apenas un 9% entre los pap¨²a, que llegaron m¨¢s tarde. As¨ª compart¨ªan genes que eran favorables a ese entorno ant¨¢rtico¡±, comenta la cient¨ªfica.
Pese a esa gran capacidad de adaptaci¨®n a ambientes diferentes, Vianna no oculta su preocupaci¨®n por estas aves marinas. ¡°Todas estas adaptaciones llevaron millones o cientos de miles de a?os, nada que ver con el r¨¢pido ritmo del cambio clim¨¢tico actual, al que dif¨ªcilmente podr¨¢n adaptarse gen¨¦ticamente. Si a ese problema se a?ade que estamos capturando el krill que es su alimento, introduciendo especies invasoras en sus h¨¢bitats, colocando las trampas en las que caen¡ el futuro es poco halag¨¹e?o para ellos¡±, reconoce. En similares t¨¦rminos se expresa su principal colaborador, Rauri Bowie, de la Universidad de Berkeley (California) a la que Juliana fue a pasar un a?o para culminar este trabajo.
Con temperaturas que han llegado a los 18?C el pasado verano austral, no es raro que los ping¨¹inos emperador, adaptados a soportar menos 40¡ãC, anden buscando los lugares m¨¢s fr¨ªos del continente. Recientemente la Agencia Espacial Europea (ESA) localiz¨® por sat¨¦lite colonias de la especie que eran desconocidas, una gran noticia si no fuera porque eran colonias peque?as para la especie y porque todas las previsiones apuntan a que ir¨¢n a menos en n¨²mero. Tambi¨¦n los de Gal¨¢pagos, que ya soportan hasta 40?C cuando est¨¢n en tierra, ser¨¢n ver¨¢n afectados a medida que eventos como El Ni?o se hacen m¨¢s extremos. "Conocerlos mejor es fundamental para evaluar los impactos que est¨¢n sufriendo y tomar medidas", se?ala Juliana A. Vianna.
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