Uma nova análise genética e fóssil de pinguins revela como eles evoluíram.
Os pinguins são talvez mais conhecidos por serem pássaros que não voam, cujas asas os ajudam a “voar” pelas águas geladas da Antártida. Mas os pinguins perderam a capacidade de voar e, em vez disso, tornaram-se nadadores aerodinâmicos há cerca de 60 milhões de anos, muito antes da formação da camada de gelo da Antártida – e os pesquisadores agora revelaram como isso aconteceu.
Um novo estudo de fósseis de pinguins e os genomas de pinguins atuais e recentemente extintos identificou uma série de adaptações genéticas que as aves fizeram para viver um estilo de vida aquático; da visão que é sensível a tons azuis subaquáticos a genes relacionados à oxigenação do sangue e até mesmo a mudanças na densidade óssea. Juntas, as descobertas sugerem que os pinguins como um grupo se adaptaram para sobreviver a algumas mudanças ambientais sérias que se desenrolaram ao longo de milhões de anos.
De voo para sem voo
Os fósseis de pinguim mais antigos datam de 62 milhões de anos atrás, disse o coautor do estudo Daniel Ksepka, paleontólogo do Museu Bruce em Greenwich, Connecticut. Naquela época, os pinguins já não voavam, embora parecessem muito diferentes dos pinguins modernos. Eles tinham pernas e bicos mais longos, e suas asas ainda eram mais parecidas com asas do que com nadadeiras, disse Ksepka à Live Science.
“Esses primeiros provavelmente estão evoluindo de um animal parecido com um papagaio-do-mar que ainda pode voar pelo ar”, disse Ksepka. (Esse ancestral voador ainda não foi descoberto no registro fóssil, então não se sabe exatamente quando os pinguins perderam suas habilidades aéreas.)
Com o tempo, a evolução criou um “grupo heterogêneo de personagens interessantes de pinguins”, disse Ksepka, de pinguins com bicos longos em forma de lança a pinguins com penas vermelhas e pássaros que eram 30 centímetros mais altos do que a maior espécie de pinguim de hoje, o imperador, que mede cerca de 3 pés e 7 polegadas (1,1 metros) de altura.
No estudo, os pesquisadores avaliaram evidências fósseis ao lado dos genomas de todos os pinguins ainda vivos e genomas parciais daqueles que foram extintos nas últimas centenas de anos. As descobertas sugerem que os pinguins se originaram perto do que é hoje a Nova Zelândia em algum momento antes de 60 milhões de anos atrás, dispersos para a América do Sul e Antártica e depois retornaram à Nova Zelândia. A maioria das espécies vivas hoje divergiram umas das outras nos últimos 2 milhões de anos, disse Ksepka. Durante esse período, a Terra passou por ciclos de períodos glaciais e interglaciais em que o gelo polar se expandiu e recuou. O avanço do gelo empurrou os pinguins para o norte, provavelmente separando algumas populações umas das outras e permitindo-lhes seguir seus próprios caminhos evolutivos por cerca de 100.000 anos. Quando o gelo recuou, os pinguins separados evoluíram para espécies diferentes.
“Isso não afeta todas as espécies igualmente, mas é quase como se alguém estivesse girando uma manivela para fazer mais espécies de pinguins”, disse Ksepka.
Adaptações genéticas
Apesar de todas as mudanças pelas quais passaram, os pinguins têm a taxa evolutiva de mudança mais lenta de todas as aves, relataram os pesquisadores em 19 de julho na revista Nature Communications . Isso foi surpreendente e permanece inexplicável, disse Ksepka. Animais maiores e animais que se reproduzem de forma relativamente lenta, como os pinguins, tendem a ter taxas evolutivas mais lentas, disse ele. No entanto, alguns pássaros maiores que os pinguins evoluem mais rapidamente do que os pinguins. Outros tipos de pássaros que se reproduzem a uma taxa semelhante à dos pinguins também evoluem mais rapidamente, então é necessário mais trabalho para entender por que os pinguins são tão lentos para evoluir, disse Ksepka.
Embora a evolução dos pinguins possa ser comparativamente lenta, ela lhes proporcionou muitas adaptações para a vida dentro e perto do mar. Eles compartilham um conjunto de genes com outros pássaros que não voam que provavelmente encurtaram suas asas, e também têm genes únicos que podem ter transformado muitos dos músculos das asas dos ancestrais dos pinguins em tendões, que endureceram as asas dos pinguins e os tornaram mais parecidos com nadadeiras. Os pesquisadores também encontraram mutações em genes associados ao armazenamento de cálcio, o que pode contribuir para os ossos densos que ajudam os pinguins a mergulhar.
A evolução também trouxe muitas outras mudanças, como genes associados ao armazenamento de gordura e regulação da temperatura. Uma descoberta interessante foi que os pinguins perderam vários genes no início de sua evolução que estavam ligados à digestão dos exoesqueletos de crustáceos. Isso sugere que os primeiros pinguins tinham uma dieta centrada em presas, como peixes e lulas, disse Ksepka. Mas a expansão das camadas de gelo criou um ecossistema antártico rico em krill, que são pequenos crustáceos. Felizmente, os pesquisadores descobriram que os pinguins tinham um gene restante – o gene CHIA – que lhes permitia digerir crustáceos.
“Se esse último tivesse desligado, eles podem ter tido dificuldade em digerir [krill]”, disse Ksepka.
Cerca de 75% de todas as espécies de pinguins que já viveram estão extintas, e as mudanças climáticas podem extinguir ainda mais, alertou Ksepka. Isso é especialmente verdadeiro para espécies com um estilo de vida de nicho, como os pinguins imperadores (Aptenodytes forsteri) que se reproduzem inteiramente no gelo marinho. Se o gelo do mar derreter, disse Ksepka, os pinguins-imperadores podem ter dificuldades para encontrar locais de reprodução. No outro extremo do espectro, os minúsculos pinguins que habitam as ilhas rochosas de Galápagos vivem tão longe de outras terras que não têm para onde fugir se seu habitat equatorial ficar muito quente.
“Definitivamente, achamos que esses animais são sensíveis às mudanças ambientais e, em muitos casos, já são considerados ameaçados de extinção”, disse Ksepka. “Em outros casos, eles podem se tornar muito mais vulneráveis nas próximas décadas.”
Publicado em 02/08/2022 10h27
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