I pinguini, l’unica famiglia esistente di uccelli marini interamente composta da specie non volanti, comprendono attualmente almeno 18 specie (Pikaia ne ha parlato qui), distribuite da ambienti polari a tropicali dell’emisfero meridionale. La storia della loro diversificazione e del loro adattamento a questi diversi ambienti rimane tuttavia ancora controversa.

In un nuovo studio, pubblicato su PNAS, un team internazionale di ricercatori ha raccolto campioni di sangue e di tessuti da 22 individui, campione rappresentativo di tutte le specie attuali, per poi sequenziare e analizzare i loro interi genomi. Dalla loro analisi comparativa, gli autori hanno scoperto che gli antenati dei pinguini hanno avuto origine nelle regioni costiere dell’Australia e della Nuova Zelanda, durante il Miocene circa 22 milioni di anni fa, e non in Antartide, come molti scienziati pensavano.

Nuovi strumenti analitici hanno aiutato il team a dedurre le dimensioni delle antiche popolazioni di pinguini risalenti a circa 1 milione di anni fa. Le prove genetiche indicano che gli antenati del pinguino reale (Aptenodytes patagonicus) e dei pinguini imperatore (Aptenodytes forsteri) si separarono precocemente dagli altri pinguini e si trasferirono rispettivamente nelle acque subantartiche e antartiche, presumibilmente per sfruttare le abbondanti risorse alimentari (Pikaia ne ha parlato qui e qui). Questo scenario è coerente con l’ipotesi, già precedentemente proposta, che queste due specie siano il sister group di tutti gli altri lignaggi di pinguini.

Gli altri pinguini si sono diversificati e si sono diffusi ampiamente negli oceani del sud, dopo che il Canale di Drake, tra l’Antartide e la punta meridionale del Sud America, si è aperto completamente circa 12 milioni di anni fa. L’apertura di questa rotta marina ha accelerato la corrente circumpolare antartica, permettendo a questi uccelli di nuotare sfruttando le correnti oceaniche, popolando sia le fredde isole subantartiche che le zone costiere più calde del Sud America e dell’Africa.

Gli scienziati hanno anche stabilito che diversi gruppi di pinguini si sono incrociati nel corso della loro storia evolutiva. Attraverso lo scambio di materiale genetico, i pinguini possono aver condiviso tratti genetici che hanno facilitato l’adattamento ai ripidi gradienti termici e di salinità che si incontrano negli oceani del sud. La specie che più è andata incontro a fenomeni di ibridazione, secondo lo studio, sono i pinguini saltarocce (Eudyptes chrysocome) che hanno vissuto almeno quattro introgressioni nel corso di milioni di anni.

L’analisi ha anche stabilito che, nel corso del tempo, la diversificazione dei pinguini è diminuita con l’aumento della temperatura. L’adattamento è un processo lungo e, al ritmo con cui gli oceani si stanno riscaldando, secondo i ricercatori i pinguini potrebbero non essere in grado di adattarsi abbastanza velocemente per stare al passo con la velocità dei cambiamenti climatici.

Fonti
Juliana A. Vianna et al. Genome-wide analyses reveal drivers of penguin diversification. PNAS, published online August 17, 2020; doi: 10.1073/pnas.2006659117