A transição pelos diferentes meios sempre intrigou os investigadores que estudavam a espécie e que agora conseguem finalmente traçar um retrato detalhado.
A evolução dos pinguins desde os seus antepassados, aves marinhas voadoras, para os denizens sem voo dos ambientes marinhos, desde a frígida Antártida até às ilhas tropicais Galápagos, está entre as maravilhas do reino animal.
Esta semana, os investigadores disponibilizaram o mais completo conjunto de dados até à data da história dos pinguins que remontam às suas origens há mais de 60 milhões de anos, incluindo a identificação de um conjunto de genes cruciais nas adaptações relacionadas com visão subaquática, mergulhos longos, regulação da temperatura corporal, dieta e tamanho do corpo.
Durante a investigação, os cientistas sequenciaram os genomas das 20 espécies e subespécies de pinguins vivos. Com mais de três quartos das espécies conhecidas de pinguins agora extintas, os investigadores também incluíram na sua análise 50 espécies fósseis utilizando dados retirados do esqueleto.
Os investigadores apontam que os pinguins evoluíram de um antepassado comum partilhado com um grupo de aves marinhas que inclui albatrozes ou petréis. Primeiramente, os pinguins primeiro desenvolveram a capacidade de mergulhar, como um puffin, e de seguida perderam a capacidade de voar à medida que se adaptavam a um reino aquático, tornando-se excelentes nadadores e mergulhadores.
O primeiro pinguim conhecido – que remonta a 61 milhões de anos atrás, cerca de 5 milhões de anos após o evento de extinção em massa que condenou os dinossauros – é chamado Waimanu manneringi, da Nova Zelândia.
“Para mim, os pinguins são um exemplo perfeito de uma grande transição evolutiva, como a evolução de um estilo de vida aquático em baleias ou o voo em morcegos”, disse o paleontólogo aviador Daniel Ksepka do Museu Bruce em Greenwich, Connecticut, e autor do estudo publicado na revista Nature Communications.
“Sabemos que os pinguins evoluíram das aves voadoras, mas isso aconteceu há mais de 60 milhões de anos, pelo que foi preciso olhar para o registo fóssil para reconstituir onde, quando e como tal aconteceu. Além disso, os pinguins são criaturas ridiculamente encantadoras. Eles adoram, lutam, roubam e, devido à sua engraçada postura vertical, é realmente fácil imaginá-los com todas as mesmas motivações que as pessoas”, disse Ksepka.
O estudo ilustrou como as mudanças globais de temperatura – oscilações entre períodos frios e quentes – e as mudanças nas principais correntes oceânicas têm sido importantes motores da evolução dos pinguins.
“Estimamos como as populações de cada espécie de pinguim flutuaram ao longo dos últimos 250.000 anos a partir de assinaturas deixadas no seu genoma por colapsos populacionais e boom”, disse Ksepka. “A diminuição das camadas de gelo tiveram um grande impacto nos pinguins, assim como as espécies vulneráveis ao recuo do gelo marinho podem sofrer muito com o futuro aquecimento global”. Verificou-se também que os pinguins apresentavam as mais baixas taxas evolutivas detectadas entre as aves.
As espécies vivem principalmente no Hemisfério Sul, incluindo o pinguim Adelie ao longo das costas da Antártida. O pinguim de Galápagos é o único encontrado a norte da linha do equador.
A investigadora de pós-doutoramento da Universidade de Copenhaga e principal autora de estudos, Theresa Cole, aponta que a investigação revelou uma variedade de genes provavelmente envolvidos em adaptações fisiológicas únicas do pinguim.
Mostram mutações de genes que deslocam a sua visão para a extremidade azul do espectro de cores. A luz azul penetra mais profundamente no oceano do que a luz na extremidade vermelha do espectro, pelo que esta característica ajudou a afinar a visão para uma acuidade subaquática de baixa luminosidade.
Os genes que ajudam as aves a detectar os sabores salgados e azedos são ativos nos pinguins. Mas os genes que ajudam a detectar gostos amargos, doces e saborosos são inativados. Estes podem já não ser necessários como pinguins forrageiros em água fria e salgada e tipicamente engolir presas, incluindo peixes, camarões e lulas inteiras.
Os pinguins exibem um achatamento e endurecimento das suas asas e uma redução das suas penas de voo em estruturas minúsculas que ajudam a converter as asas em barbatanas. Também reduziram os espaços de ar no esqueleto e aumentaram a espessura da parede óssea para aumentar a eficiência do mergulho, bem como a capacidade de armazenar mais oxigénio nos seus músculos para mergulhos longos.
Os pinguins foram outrora muito maiores do que as espécies atuais. Uma espécie, Kumimanu biceae, que habitava a Nova Zelândia entre 55 e 60 milhões de anos atrás, tinha cerca de 1,8 metros de altura. A maior espécie existente, o pinguim imperador, tem cerca de 1 metro de altura.
