Riassunto:
Il pinguino imperatore, che può raggiungere un'altezza massima di circa 1,2 metri, è il pinguino più conosciuto, ma esistono altre 17 specie di pinguini che vivono nell'emisfero meridionale. Poiché molti di questi pinguini abitano isole remote raramente visitate dagli scienziati, sono stati a lungo sottovalutati. Questo isolamento potrebbe essere il motivo per cui gli scienziati hanno precedentemente trascurato una nuova specie di pinguino Papua nelle Isole Kerguelen. Le Isole Kerguelen, conosciute anche come "Isole Desolate", distano circa 3.220 chilometri dalla più vicina terra abitata permanentemente.
Un gruppo di ricerca internazionale guidato da scienziati cileni e dell'Università della California, Berkeley, ha pubblicato un articolo sulla rivista "Communications Biology" annunciando questa scoperta. Questa è la prima volta che una nuova specie di pinguino viene ufficialmente nominata in più di un secolo.
I ricercatori hanno scoperto attraverso prove genetiche che i pinguini Papua, ampiamente distribuiti, che in passato si pensava appartenessero alla stessa specie, sono in realtà costituiti da quattro specie diverse. Un tipo di pinguino è rimasto sconosciuto per così tanto tempo perché sembra molto simile agli altri pinguini papua, con il dorso nero e il ventre bianco. Questa colorazione li aiuta a nascondersi dai predatori e ad aumentare la loro efficienza nella caccia alle prede nell'oceano.
I pinguini appena scoperti sono quasi indistinguibili dagli altri pinguini Gentoo, fatta eccezione per sottili differenze nelle dimensioni e nelle vocalizzazioni. Poiché le differenze nell'aspetto sono minime, ma ci sono differenze significative nei geni, i ricercatori le classificano come "specie criptiche".
I ricercatori hanno inoltre confermato che altri tre gruppi, precedentemente considerati sottospecie dei pinguini papua, sono geneticamente abbastanza unici da essere riconosciuti come specie a pieno titolo. Anche il futuro del pinguino Gentoo sudorientale recentemente scoperto, Pygoscelis kerguelensis, e di altre due specie di pinguino Gentoo è incerto poiché il cambiamento climatico rimodella gli habitat antartici e sub-antartici.
Attualmente sembra che solo il pinguino papua meridionale, Pygoscelis ellsworthi, possa sfuggire a gravi impatti e addirittura trarre vantaggio dall'espansione del suo areale antartico.
Julianna Vianna, una delle autrici senior dello studio e professoressa di ecosistemi e ambiente presso l'Università Nazionale Andrés Bello di Santiago, in Cile, ha affermato che in Antartide non sono i pinguini Gentoo ad essere veramente minacciati dal cambiamento climatico, ma altre specie di pinguini; ma nella regione sub-antartica, i pinguini Gentoo sono particolarmente preoccupanti. La regione subantartica si trova a nord dell'Antartide ed è costituita da una serie di isole lontane sotto la giurisdizione di Cile, Sud Africa, Francia, Paesi Bassi, Australia e Nuova Zelanda.
Vianna ha sottolineato che le agenzie di conservazione nei paesi interessati devono riconoscere questo problema e adottare misure adeguate per salvare queste tre specie di pinguini papua.
Vianna, insieme a Larry Bowie, uno scienziato dell'Università della California, Berkeley, e Eli Pullan, uno scienziato dell'Università del Cile, hanno organizzato esperti di ricerca sui pinguini provenienti da diversi paesi per condurre questo nuovo studio sul genoma. Alcuni scienziati avevano precedentemente suggerito che potrebbero esserci fino a sei sottospecie di pinguini papua, ma i ricercatori non sono riusciti da tempo a concordare sulla loro classificazione.
Il nuovo studio si basa sull'intera sequenza del genoma di 64 pinguini. I campioni provenivano da 10 colonie riproduttive, che coprivano per la prima volta quasi l'intera area geografica dei pinguini Gentoo. I ricercatori hanno anche confrontato le caratteristiche fisiche ed ecologiche dei pinguini, compresa la colorazione, i richiami, i tempi di riproduzione, i tipi di cibo e il comportamento di foraggiamento.
Bowie è direttore del Museo di Zoologia dei Vertebrati presso l'Università della California, Berkeley. Ha detto che tra tutti i pinguini, la classificazione dei pinguini Gentoo è probabilmente la più controversa. Per più di un secolo, gli scienziati hanno discusso in quante specie o sottospecie dovessero essere suddivisi. Questo articolo tenta di rispondere a questa domanda utilizzando metodi di ricerca integrata all’avanguardia.
Bowie e Vianna collaborano da quasi dieci anni allo studio dell'evoluzione e della diversità dei pinguini. Nel 2019, i due hanno pubblicato una ricerca affermando che i pinguini hanno avuto origine vicino all’Australia e alla Nuova Zelanda circa 22 milioni di anni fa. Successivamente, i pinguini imperatori e i pinguini reali si divisero in due gruppi diversi, occupando rispettivamente le regioni antartiche e subantartiche.
Circa 12 milioni di anni fa si formò la corrente oceanica circum-antartica, spingendo altre specie di pinguini a diffondersi nella regione sub-antartica. Da allora, i pinguini hanno gradualmente stabilito popolazioni su isole remote, con la loro distribuzione che si estende fino all’Africa e a parti del Sud America.
I pinguini Gentoo sono diversi da molti altri pinguini in quanto seguono una dieta molto diversificata e predano quasi tutte le creature che possono essere catturate sott'acqua. Con il declino delle popolazioni di krill, questa flessibilità nell’alimentazione diventa un vantaggio. Al contrario, il numero dei pinguini Imperatore e Adelia, che hanno diete più specializzate, sta diminuendo, mentre la popolazione dei pinguini Gentoo nella penisola antartica è ancora in crescita.
I ricercatori ritengono che questo comportamento di foraggiamento altamente adattabile favorisca anche la formazione di nuove specie. I pinguini Gentoo tipicamente foraggiano vicino alle loro colonie riproduttive e ritornano nella stessa colonia riproduttiva ogni anno. Nel corso del tempo, le popolazioni isolate hanno sviluppato caratteristiche comportamentali ed ecologiche uniche.
Negli ultimi 300.000-500.000 anni, queste popolazioni insulari isolate si sono gradualmente evolute in specie diverse. Gli scienziati affermano che anche i fronti antartici rafforzano questa differenziazione. I fronti antartici possono causare differenze significative nella temperatura dell’acqua e nella salinità, limitando il movimento degli animali tra le regioni.
A nord del fronte antartico, l'acqua è relativamente calda e salata. Qui vive il ceppo orientale Pygoscelis taeniata, presente nelle Isole Crozet, nell'Isola Marion e nell'Isola Macquarie; e il lignaggio settentrionale Pygoscelis papua, che si trova principalmente nelle Isole Falkland, conosciute anche come Isole Malvinas, e nella vicina isola di Martillo in Sud America.
Il lignaggio sudorientale Pygoscelis kerguelensis recentemente scoperto si è evoluto sull'isola Kerguelen e potrebbe essere distribuito anche sulla vicina isola Heard e vivere vicino al fronte antartico.
A sud del fronte antartico si trova il ceppo meridionale dei Pygoscelis ellsworthi. È la più grande popolazione di pinguini Gentoo, che si trova nella penisola antartica, lungo la costa dell'Antartide e nella Georgia del sud.
Questo studio genomico è stato condotto dallo studente laureato dell'Università del Cile Daley Noll. Rispetto agli studi precedenti, il gruppo di ricerca ha analizzato una più ampia varietà di geni ed esaminato migliaia di polimorfismi a singolo nucleotide. I risultati mostrano che diverse specie si sono adattate ai rispettivi ambienti di vita a livello genetico.
Ad esempio, i pinguini Gentoo meridionali che vivono in Antartide hanno più geni legati alla produzione di calore, all'accumulo di grasso e alla percezione della luce. I ricercatori ritengono che queste caratteristiche li aiutino a far fronte al freddo estremo, ai cambiamenti stagionali della luce solare e alle superfici ghiacciate intensamente riflettenti.
I pinguini Gentoo orientali hanno più geni legati all'efficiente metabolismo dei carboidrati e ad una maggiore capacità di immersione. Questi tratti genetici, coinvolti nel trasporto dell’ossigeno, nella crescita dei vasi sanguigni, nella funzione mitocondriale e nello sviluppo polmonare, potrebbero averli aiutati a immergersi per periodi di tempo più lunghi in acque povere di nutrienti.
Nel frattempo, i pinguini Gentoo settentrionali che vivono in Sud America mostravano tratti genetici legati alla digestione, alla funzione cardiaca e all'attività muscolare. I ricercatori ritengono che questi cambiamenti possano aiutarli a mantenere le loro attività di foraggiamento subacqueo per lunghi periodi di tempo.
Per prevedere l'impatto del cambiamento climatico sui pinguini Papua, gli scienziati hanno utilizzato modelli climatici per stimare quali aree potrebbero ancora avere un habitat adatto nel 2050. In uno scenario di riscaldamento moderato, i pinguini Papua sulle isole subantartiche potrebbero perdere tutto l'habitat adatto sulle isole esistenti, con limitati siti alternativi per la migrazione nelle vicinanze.
Al contrario, i pinguini Papua nella regione antartica potrebbero espandersi ulteriormente in Antartide. Man mano che il ghiaccio marino si restringe e le popolazioni di krill diminuiscono, le popolazioni di pinguini imperatore, Adelia e sottogola potrebbero diminuire, lasciando più spazio ai pinguini Papua.
Vianna ha sottolineato che molti pinguini nelle aree non antartiche devono affrontare minacce sempre più gravi, tra cui il riscaldamento degli oceani, la distruzione dell'habitat, predatori come ratti e cani, la concorrenza delle attività di pesca commerciale e la cattura accidentale nelle reti da pesca.
Dal punto di vista del cambiamento climatico, le specie insulari con popolazioni estremamente basse possono affrontare rischi simili a quelli dei pinguini Gentoo subantartici, ha affermato. I pinguini delle Galapagos e altri pinguini delle isole sono specie endemiche e non hanno quasi nessun posto dove andare una volta che il loro ambiente cambia. Le isole sono così remote che è difficile per i pinguini adattarsi e spostarsi in altre aree per stabilire le popolazioni.
Bowie ha affermato che i dati genomici su larga scala raccolti in questo studio potrebbero anche supportare ulteriori studi sulla conservazione in futuro. Vianna sta attualmente utilizzando i genomi dei pinguini per cercare tratti genetici associati alla resistenza all'influenza aviaria. L’influenza aviaria colpisce i pinguini, altri uccelli e mammiferi in tutto il mondo. Si prevede che i risultati aiuteranno gli scienziati a identificare le popolazioni di pinguini più vulnerabili alla malattia.
Bowie ha affermato che il sequenziamento dell'intero genoma non solo cambia la capacità degli scienziati di studiare l'adattamento e la differenziazione delle specie, ma ha anche un valore molto importante per la conservazione.
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