Los pingüinos son quizás las aves más populares de la Tierra, gracias en igual medida a sus increíbles ciclos de vida y a sus encantadoras apariencias vestidas de esmoquin. Entre su larga lista de superlativos, los pingüinos pueden sobrevivir a temperaturas bajo cero y vientos fuertes de vendavales, sumergirse a más de 1600 pies de profundidad, contener la respiración durante más de 15 minutos y sobrevivir sin comida durante semanas viviendo de la grasa almacenada . Estos hechos se repiten con tanta frecuencia que a veces pierden su asombro inicial. Hablando con escuelas de K-12 como orador invitado, he descubierto que la mitad de las aulas a menudo conocen muchos de estos fragmentos de preguntas sobre pingüinos incluso antes de que comience la presentación, gracias a libros populares, especiales de televisión y la película «Marcha de los pingüinos».
Sin embargo, nuestro conocimiento de los pingüinos se extiende más allá de la colección de 19 especies actuales. Algunos de nuestros mejores conocimientos sobre estas increíbles aves provienen del registro fósil. Profundizar en la historia de las especies extintas ha cambiado por completo la forma en que los paleontólogos y biólogos ven a los pingüinos, a menudo de maneras sorprendentes. Aquí hay cinco cosas que probablemente no sabías sobre los pingüinos:
1. Los pingüinos son Aves antiguas
La mayoría de la gente piensa en los pingüinos como aves «modernas». A menudo no los imaginamos junto a animales extintos como los mastodontes, pero los pingüinos son anteriores a muchos de los mamíferos fósiles más conocidos. De hecho, los fósiles de pingüinos más antiguos se encuentran entre los fósiles más antiguos descubiertos de cualquier grupo de aves vivas. Waimanu («Pájaro acuático» en maorí) es el taxón fósil de pingüino más antiguo conocido. Se conocen dos especies de Waimanu: Waimanu manneringi y el ligeramente más joven y pequeño Waimanu tuatahi. Ambas especies provienen de la Isla Sur de Nueva Zelanda. Los fósiles más antiguos de Waimanu manneringi tienen una asombrosa antigüedad de 61,6 millones de años . Para poner esto en perspectiva, Waimanu vivió solo 4 millones de años después de los dinosaurios y más de 50 millones de años antes de los primeros parientes cercanos de los humanos modernos.
Waimanu habría vivido en un mundo muy diferente al de hoy. El clima era mucho más cálido. La actividad tectónica de placas aún no había desplazado a los continentes a sus posiciones actuales, por lo que Sudamérica y Australia aún estaban unidos a la Antártida. Pocos mamíferos grandes vagaban por el paisaje. Lo que es más importante, los ecosistemas oceánicos estaban abiertos de muchas maneras. Al final del Período Cretácico (hace 65,5 millones de años), la misma extinción masiva que aniquiló a los dinosaurios también mató a muchos reptiles marinos como mosasaurios y plesiosaurios, así como diezmó a los tiburones. Esto creó una oportunidad para que otros grupos de animales regresaran al mar, y los pingüinos fueron de los primeros en tomarlo. De hecho, Waimanu y otros pingüinos primitivos surcaron los océanos mucho antes de que las primeras ballenas y pinnípedos completamente acuáticos (focas, leones marinos y morsas) evolucionaran.
Si viajáramos en el tiempo y viéramos a un grupo de Waimanu de pie en las playas de Proto-Nueva Zelanda, nuestro pensamiento inicial probablemente sería: «Creo que es un pingüino». Esto se debe a que Waimanu tenía muchas de las características clave que consideramos características de los pingüinos, pero también era diferente en muchos aspectos. Para empezar, Waimanu no volaba por completo. También habría empleado el adorable waddle erguido que hacen los pingüinos vivos cuando se mueven en tierra, basado en las características de los huesos de las patas y la necesidad de equilibrar los músculos pesados que alimentaban las aletas. Estos rasgos por sí solos probablemente dispararían nuestro «radar de pingüinos». Por otro lado, los huesos delgados del cráneo y la aleta sugieren un perfil más elegante. La cabeza y el cuello de Waimanu probablemente se parecían más a los de un cormorán que a los de un pingüino moderno. Además, los huesos de las alas aún no muestran evidencia de las articulaciones bloqueadas que tienen los pingüinos modernos. Este antiguo pingüino puede haber sido capaz de doblar sus alas, algo que nunca verá un pingüino vivo debido a sus aletas rígidas en forma de tabla.
Entonces, Waimanu era un pingüino en transición, todavía experimentando con un nuevo plan esquelético para el «vuelo» submarino y explorando un nuevo nicho dejado vacante por los reptiles marinos. Unos pocos millones de años más tarde, estos primitivos pingüinos darían lugar a una multitud de descendientes de todas las formas y tamaños.
2. Pingüinos gigantes Una vez nadaron en los Océanos Australes
Celebrado por su increíble marcha polar, el Pingüino Emperador vivo alcanza unos 3 pies de altura. Este es un punto de referencia bastante impresionante, dado que la mayoría de los pingüinos vivos son individuos comparativamente del tamaño de una pinta que se encuentran en el vecindario de dos pies de altura. Sin embargo, hubo una vez una flotilla de especies extintas que fácilmente se elevaría sobre el emperador más grande.
El más grande de todos es el enigmático Pachydyptes ponderosus, conocido solo por unos pocos huesos impresionantes de aletas recolectados de una piedra caliza en Nueva Zelanda hace casi cien años . Durante un viaje de investigación en 2006, visité el museo Te Papa Tongarewa para estudiar este magnífico espécimen. Sostener el hueso de la aleta principal de Pachydyptes en mi mano era como sostener un ladrillo. El hueso ya sólido y masivo se había vuelto aún más denso debido a los procesos de fosilización.
Pachydyptes era un verdadero gigante, pero es difícil reconstruir cuán grande era la especie en realidad porque solo tenemos unas pocas piezas del esqueleto. Es arriesgado simplemente» escalar » desde un pingüino vivo porque a medida que encontramos más y más esqueletos, también descubrimos que las especies extintas de pingüinos tenían diferentes planes corporales. Algunos eran bajos y corpulentos, mientras que otros eran altos y esbeltos.
Algunos de los esqueletos más completos provienen de Nueva Zelanda y Perú , y estos nuevos hallazgos sugieren que los pingüinos más altos alcanzaron unos 4 pies y 6 pulgadas de pie en tierra y unos 5 pies de largo nadando a través del agua. La diferencia se debe al cuello y el pico, que se pegan directamente en el animal nadador y, por lo tanto, agregan más longitud que altura de pie. Estos pingüinos seguramente intimidarían a cualquier explorador humano que viajara en el tiempo. Recuerde que los pingüinos son animales voluminosos: tienen músculos de «vuelo» muy poderosos que les permiten propulsarse a través del agua (que es ~800 veces más densa que el aire) y también se envuelven en una gruesa capa de grasa para aislarse y almacenar energía. Me arriesgaría a que los Pachydyptes ganaran un concurso de lucha de sumo con cualquier pingüino vivo, y muchos humanos. A continuación se muestra una reconstrucción de la vida de una especie de pingüino sin nombre de tierras verdes de 27 millones de años de Nueva Zelanda, con un Emperador y una silueta humana a escala.
3. Los pingüinos NO Evolucionaron en Ambientes Fríos
Cuando la mayoría de la gente piensa en los pingüinos, piensan «frío».»Esto es ciertamente razonable, teniendo en cuenta todos los anuncios que retratan a los pingüinos como proveedores de bebidas heladas y golosinas congeladas. Especiales de televisión y películas como «Marcha de los Pingüinos» también tienden a centrarse en las especies de pingüinos que viven en entornos antárticos porque sus ciclos de vida son tan fascinantes. Sin embargo, muchas de las especies de pingüinos que viven hoy en día viven fuera del Círculo Antártico. Algunos incluso viven en ambientes muy calurosos, como el Pingüino de Humboldt, que se reproduce a lo largo de los desiertos costeros, y el Pingüino de Galápagos, que en realidad vive en el Ecuador.
Algunas de mis investigaciones se han centrado en las relaciones evolutivas de los pingüinos. Al determinar dónde encaja cada especie en el árbol genealógico, podemos comprender mejor cómo la evolución de los pingüinos ha sido moldeada por cambios globales como el movimiento de los continentes y el cambio climático. Ya hemos conocido a Waimanu, el pingüino más viejo. Esta especie también es la especie más basal (primitiva) en el árbol de pingüinos, lo que sugiere que los pingüinos comenzaron en Nueva Zelanda, donde se encuentran los fósiles de Waimanu. Los pingüinos no aparecen en la Antártida hasta más tarde, y cuando lo hacen, el continente sur sigue disfrutando de una fase cálida sin capas de hielo permanentes.
Los análisis de huesos y ADN de pingüinos sugieren que los pingüinos Rey y Emperador son la especie más basal de las especies vivas (la primera en separarse de la parte moderna del árbol evolutivo de pingüinos). Debido a que ambos habitan en ambientes helados, podríamos asumir naturalmente que los pingüinos se originaron en esos lugares si solo tuviéramos la distribución de especies vivas para guiarnos. Sin embargo, cuando comenzamos a agregar pingüinos fósiles al árbol evolutivo, se materializa una imagen muy diferente . Durante la Época del Paleoceno, el intervalo de tiempo en el que apareció Waimanu, el clima era mucho más cálido que hoy: la temperatura media global del mar era de unos 6-8°C más alta que hoy . Lo mismo es cierto de la Época del Eoceno, el período en el que muchos de los pingüinos gigantes prosperaron. Así, los primeros pingüinos evolucionaron y se diversificaron mucho antes de que se formaran los casquetes polares. Sus ambientes eran más parecidos a los del Pingüino Africano Asno, que se muestra aquí disfrutando de un cálido día en la playa, que a las capas de hielo favorecidas por Emperadores y Adelias.
Entender que los pingüinos evolucionaron en un clima cálido hace una gran diferencia en la forma en que estudiamos su evolución. No podemos explicar todos los cambios interesantes en los huesos y las plumas de los pingüinos diciendo que están relacionados con la supervivencia en ambientes glaciares, porque sabemos que primero evolucionaron durante tiempos más cálidos. Este es un gran ejemplo de cómo la paleontología puede dar forma a la forma en que los biólogos miran a los animales vivos.
4. Algunos pingüinos extintos eran Pescadores de lanza
Mire de cerca el cráneo que se muestra a continuación y probablemente aún no lo reconocería como un pingüino. El pico es notablemente largo, ocupando 2/3 partes del cráneo y poderosamente construido por múltiples huesos fusionados en una sola forma de lanza. En la punta, donde los pingüinos normales tienen un ligero gancho para enganchar a sus presas, el pico de este pingüino es recto y puntiagudo. Este es Icadyptes salasi, un pingüino con pico de lanza de Perú .
Icadyptes salasi fue descubierto en sedimentos de 34 millones de años de antigüedad del fondo oceánico que fueron empujados violentamente hacia el continente por fuerzas tectónicas de placas. Este fósil fue un hallazgo importante, porque los cráneos son muy raros en el registro fósil de la mayoría de los grupos, y los pingüinos no son la excepción. Más de 5000 huesos de pingüino de un tipo u otro han sido recolectados por paleontólogos, pero quizás se conocen dos docenas de cráneos y la mayoría están muy mal conservados. A medida que se encuentran más y más cráneos de pingüino, varios picos más han salido a la luz y parece que un pico muy largo era el estándar para al menos las especies más grandes. En algunos de estos otros fósiles, el pico está cerca de la longitud visto en Icadyptes, pero los huesos son menos estrechamente fusionados.
¿Qué podría estar haciendo un pingüino con este pico extraño? Puede haber algunas pistas en otras áreas del esqueleto, como las vértebras del cuello. Estos huesos muestran sitios de unión muy desarrollados para los músculos, que transmitirían fuerza y tal vez resistencia al impacto de los impactos. Nuestra mejor suposición es que Icadyptes pescaba con arpones, empalando grandes peces y calamares con su poderoso pico. Ha sido un depredador impresionante, y no algo con lo que te ofrecerías a nadar durante un espectáculo de acuario.
5. Los pingüinos antiguos Llevaban Abrigos de Plumas Rojas y Grises
El color generalmente sigue siendo desconocido para los animales extintos. En la mayoría de los casos, las escamas, el pelaje y las plumas se destruyen durante el proceso de fosilización, dejando solo huesos. Incluso cuando se conservan restos de partes blandas como plumas, a menudo dejan solo una película de carbono oscura o algunas impresiones. Sin embargo, a veces el color deja una huella microscópica. Esto se presenta en forma de melanosomas, componentes diminutos en forma de píldora de las células que dan color a estructuras como las plumas de aves y el pelo de mamíferos. Afortunadamente para los paleontólogos, los melanosomas son difíciles. Pueden sobrevivir millones de años, sobreviviendo a muchas otras sustancias biológicas. Los paleontólogos los han descubierto en lugares aparentemente improbables, como en el saco de tinta fosilizada de un calamar extinto .
Uno de los lugares más sorprendentes donde se han encontrado melanosomas se encuentra dentro de un conjunto de plumas de pingüino de 36 millones de años de edad pertenecientes a la especie Inkayacu paracasensis . Esta especie es muy importante porque es el único pingüino fósil que conserva plumas y piel, una rareza increíble para los fósiles marinos. Inkayacu paracasensis revela que los pingüinos desarrollaron sus plumas pequeñas, escamosas y aplanadas especializadas en el pasado. Los melanosomas también revelan que las plumas tenían un tono inesperado.
Se podría sospechar evidencia de una capa blanca y negra de plumas en Inkayacu. Después de todo, todos los pingüinos vivos, excepto el Pequeño azul, siguen esencialmente el mismo esquema de color: negro en la parte superior, blanco en la parte inferior. Se cree que esto es útil en los pingüinos de contra sombra para ayudar a que sea más difícil para los depredadores o presas detectarlos en el fondo. Por lo tanto, es una completa sorpresa que las formas de los melanosomas fósiles coincidieran con las de las plumas modernas de color marrón rojizo y gris. Esto sugiere que Inkayacu tenía una apariencia radicalmente diferente a la de los pingüinos esmoquin de hoy en día. Hace solo unos años, nadie habría sospechado que los melanosomas podrían conservarse en las plumas fósiles, proporcionando un gran ejemplo de cómo los nuevos avances hacen posibles nuevos descubrimientos.
Los pingüinos antiguos tienen una historia fascinante que contarnos. Desde 2005, se han descubierto diez nuevas especies de pingüinos extintos. Seguramente hay más en camino. Nadie hubiera predicho pingüinos pico de lanza con plumas rojas hace unos años, y la próxima ronda de descubrimientos seguramente incluirá algunas sorpresas más.
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Créditos de la imagen:
Figura 1: Imagen de esqueleto compuesto de Waimanu creada por Tatsuro Ando y reconstrucción de la vida de Waimanu tuatahi (obra de Chris Gaskin, ©Geology Museum, Universidad de Otago). Usada con permiso; Figura 2: Foto de Pachydyptes y hueso de aleta de Pingüino Adelie uno al lado del otro, por el autor; Figura 3: Reconstrucción a escala de un pingüino gigante de Nueva Zelanda, con siluetas de un Pingüino Emperador y un humano a escala. Ilustraciones de pingüinos fósiles por Chris Gaskin, ©Museo de Geología, Universidad de Otago. Usado con permiso; Figura 4: Foto del cráneo de Icadyptes salasi por el autor; Figura 5: Foto de la colonia de pingüinos sudafricanos por el autor; Figura 6: Reconstrucción de Inkayacu paracasensis por Katie Browne, © Julia Clarke, Universidad de Texas en Austin. Usado con permiso. El recuadro muestra plumas e imágenes microscópicas de melanosomas de .
Sobre el Autor: Dan Ksepka es Profesor Asistente de Investigación del Departamento de Ciencias Marinas, Terrestres y Atmosféricas de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y Asociado de Investigación del Departamento de Paleontología del Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte. Ha buscado pingüinos fósiles en América del Sur, África y Nueva Zelanda, y también estudia dinosaurios saurópodos y reptiles coristodernos. Es @KsepkaLab en Twitter, y bloguea en March of the Fossil Penguins.