Resumo:
O pinguim-imperador, que pode atingir uma altura máxima de cerca de 1,2 metros, é o pinguim mais conhecido, mas existem outras 17 espécies de pinguins que vivem no hemisfério sul. Como muitos destes pinguins habitam ilhas remotas raramente visitadas por cientistas, há muito que são pouco estudados. Este isolamento pode ser a razão pela qual os cientistas ignoraram anteriormente uma nova espécie de pinguim gentoo nas Ilhas Kerguelen. As Ilhas Kerguelen, também conhecidas como "Ilhas Desoladas", estão a aproximadamente 3.220 quilômetros de distância da terra permanentemente habitada mais próxima.
Uma equipe de pesquisa internacional liderada por cientistas do Chile e da Universidade da Califórnia, Berkeley, publicou um artigo na revista "Communications Biology" anunciando esta descoberta. Esta é a primeira vez que uma nova espécie de pinguim é oficialmente nomeada em mais de um século.
Os pesquisadores descobriram, por meio de evidências genéticas, que os pinguins-gentoo amplamente distribuídos, que no passado se pensava serem da mesma espécie, são na verdade compostos de quatro espécies diferentes. Um tipo de pinguim permaneceu desconhecido por tanto tempo porque se parece muito com outros pinguins gentoo, com dorso preto e barriga branca. Essa coloração os ajuda a se esconder dos predadores e a aumentar sua eficiência na caça de presas no oceano.
Os pinguins recém-descobertos são quase indistinguíveis de outros pinguins Gentoo, exceto por diferenças sutis em tamanho e vocalizações. Como as diferenças na aparência são mínimas, mas existem diferenças significativas nos genes, os pesquisadores as classificam como “espécies enigmáticas”.
Os pesquisadores também confirmaram que três outros grupos, anteriormente considerados subespécies de pinguins-gentoo, são geneticamente únicos o suficiente para serem reconhecidos como espécies completas. O futuro do recém-descoberto pinguim Gentoo do Sudeste, Pygoscelis kerguelensis, e de duas outras espécies de pinguins Gentoo também é incerto, à medida que as mudanças climáticas remodelam os habitats antárticos e subantárticos.
Atualmente, parece que apenas o pinguim-gentoo-do-sul, Pygoscelis ellsworthi, poderá escapar a impactos severos e poderá até beneficiar da expansão da sua distribuição na Antártida.
Julianna Vianna, uma das autoras seniores do artigo e professora de ecossistemas e meio ambiente na Universidade Nacional Andrés Bello, em Santiago, Chile, disse que na Antártica, não são os pinguins Gentoo que estão realmente ameaçados pelas mudanças climáticas, mas outras espécies de pinguins; mas na região subantártica, os pinguins Gentoo são particularmente preocupantes. A região Subantártica está localizada ao norte da Antártica e consiste em uma série de ilhas distantes sob a jurisdição do Chile, África do Sul, França, Holanda, Austrália e Nova Zelândia.
Vianna destacou que as agências de conservação nos países relevantes devem reconhecer este problema e tomar medidas apropriadas para salvar estas três espécies de pinguins gentoo.
Vianna, juntamente com Larry Bowie, cientista da Universidade da Califórnia, Berkeley, e Eli Pullan, cientista da Universidade do Chile, organizaram especialistas em pesquisa de pinguins de vários países para conduzir este novo estudo do genoma. Alguns cientistas sugeriram anteriormente que pode haver até seis subespécies de pinguins gentoo, mas os investigadores há muito que não conseguem chegar a acordo sobre a sua classificação.
O novo estudo é baseado nas sequências completas do genoma de 64 pinguins. As amostras vieram de 10 colônias de reprodução, cobrindo pela primeira vez quase toda a distribuição geográfica dos pinguins-gentoo. Os pesquisadores também compararam características físicas e ecológicas dos pinguins, incluindo coloração, canto, época de reprodução, tipos de alimentos e comportamento de forrageamento.
Bowie é diretor do Museu de Zoologia de Vertebrados da Universidade da Califórnia, Berkeley. Ele disse que de todos os pinguins, a classificação dos pinguins gentoo é provavelmente a mais controversa. Por mais de um século, os cientistas debateram em quantas espécies ou subespécies deveriam ser divididos. Este artigo tenta responder a essa pergunta usando métodos de pesquisa integrados de ponta.
Bowie e Vianna colaboram para estudar a evolução e a diversidade dos pinguins há quase uma década. Em 2019, os dois publicaram uma pesquisa dizendo que os pinguins se originaram perto da Austrália e da Nova Zelândia, há cerca de 22 milhões de anos. Mais tarde, os pinguins-imperadores e os pinguins-rei dividiram-se em dois grupos diferentes, ocupando as regiões Antártica e Subantártica, respectivamente.
Há cerca de 12 milhões de anos, formou-se a Corrente Oceânica Circum-Antártica, levando outras espécies de pinguins a se espalharem para a região subantártica. Desde então, os pinguins estabeleceram gradualmente populações em ilhas remotas, com a sua distribuição a atingir o extremo norte de África e partes da América do Sul.
Os pinguins Gentoo são diferentes de muitos outros pinguins porque comem uma dieta muito diversificada e atacam quase todas as criaturas que podem ser capturadas debaixo d’água. À medida que as populações de krill diminuem, esta flexibilidade na alimentação torna-se uma vantagem. Em contraste, o número de pinguins-imperador e pinguins-de-adélia, que têm dietas mais especializadas, está a diminuir, enquanto a população de pinguins-gentoo na Península Antártica ainda está a crescer.
Os pesquisadores acreditam que esse comportamento de forrageamento altamente adaptável também impulsiona a formação de novas espécies. Os pinguins-gentoo normalmente se alimentam perto de suas colônias de reprodução e retornam à mesma colônia de reprodução todos os anos. Com o tempo, populações isoladas desenvolveram características comportamentais e ecológicas únicas.
Ao longo dos últimos 300.000 a 500.000 anos, estas populações isoladas de ilhas evoluíram gradualmente para diferentes espécies. Os cientistas dizem que as frentes antárcticas também reforçam esta diferenciação. As frentes antárticas podem causar diferenças significativas na temperatura e salinidade da água, limitando a movimentação de animais entre regiões.
Ao norte da frente antártica, a água é relativamente quente e salgada. Aqui vive a linhagem oriental Pygoscelis taeniata, encontrada nas Ilhas Crozet, Ilha Marion e Ilha Macquarie; e a linhagem do norte Pygoscelis papua, encontrada principalmente nas Ilhas Malvinas, também conhecidas como Ilhas Malvinas, e na ilha vizinha de Martillo, na América do Sul.
A recém-descoberta linhagem do sudeste, Pygoscelis kerguelensis, evoluiu na Ilha Kerguelen e também pode estar distribuída na vizinha Ilha Heard e viver perto da frente antártica.
Ao sul da frente antártica está a linhagem meridional Pygoscelis ellsworthi. É a maior população de pinguins-gentoo, encontrada na Península Antártica, ao longo da costa da Antártica e na Geórgia do Sul.
Este estudo genômico foi liderado pelo estudante de pós-graduação da Universidade do Chile, Daley Noll. Em comparação com estudos anteriores, a equipe de pesquisa analisou uma variedade maior de genes e examinou milhares de polimorfismos de nucleotídeo único. Os resultados mostram que diferentes espécies se adaptaram aos seus respectivos ambientes de vida a nível genético.
Por exemplo, os pinguins gentoo do sul que vivem na Antártica têm mais genes relacionados à produção de calor, armazenamento de gordura e percepção de luz. Os pesquisadores acreditam que essas características os ajudam a lidar com o frio extremo, as mudanças sazonais da luz solar e as superfícies de gelo intensamente reflexivas.
Os pinguins Gentoo Orientais têm mais genes relacionados ao metabolismo eficiente de carboidratos e maior capacidade de mergulho. Estas características genéticas, envolvidas no transporte de oxigénio, no crescimento dos vasos sanguíneos, na função mitocondrial e no desenvolvimento pulmonar, podem tê-los ajudado a mergulhar durante longos períodos de tempo em águas pobres em nutrientes.
Enquanto isso, os pinguins gentoo do norte que viviam na América do Sul exibiam características genéticas relacionadas à digestão, função cardíaca e atividade muscular. Os pesquisadores acreditam que essas mudanças podem ajudá-los a manter suas atividades subaquáticas de alimentação por longos períodos de tempo.
Para prever o impacto das alterações climáticas nos pinguins-gentoo, os cientistas utilizaram modelos climáticos para estimar que áreas ainda poderão ter habitat adequado em 2050. Num cenário de aquecimento moderado, os pinguins-gentoo nas ilhas subantárticas poderão perder todo o habitat adequado nas ilhas existentes, com locais alternativos próximos para migração limitados.
Em contraste, os pinguins gentoo da região Antártica podem expandir-se ainda mais para a Antártica. À medida que o gelo marinho diminui e as populações de krill diminuem, as populações de pinguins imperador, Adélie e barbicha podem diminuir, deixando mais espaço para os pinguins gentoo.
Vianna destacou que muitos pinguins em áreas não antárticas também enfrentam ameaças cada vez mais graves, incluindo aquecimento dos oceanos, destruição de habitat, predadores como ratos e cães, competição de atividades de pesca comercial e captura acidental em redes de pesca.
Do ponto de vista das alterações climáticas, as espécies insulares com populações extremamente baixas podem enfrentar riscos semelhantes aos dos pinguins-gentoo subantárticos, disse ela. Os pinguins de Galápagos e outros pinguins insulares são espécies endêmicas e quase não têm para onde ir quando seu ambiente muda. As ilhas são tão remotas que é difícil para os pinguins se adaptarem e se deslocarem para outras áreas para estabelecerem populações.
Bowie disse que os dados genômicos em grande escala coletados neste estudo também poderiam apoiar mais estudos de conservação no futuro. Vianna está atualmente usando genomas de pinguins para procurar características genéticas associadas à resistência à gripe aviária. A gripe aviária está a afectar pinguins, outras aves e mamíferos em todo o mundo. Espera-se que as descobertas ajudem os cientistas a identificar as populações de pinguins mais vulneráveis à doença.
Bowie disse que o sequenciamento do genoma completo não apenas altera a capacidade dos cientistas de estudar a adaptação e diferenciação das espécies, mas também tem um valor de conservação muito importante.
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