Sulit membayangkan penguin hidup di tempat lain, tetapi fosil penguin kuno ditemukan dekat khatulistiwa, dan banyak burung laut purba ini berasal dari tempat sebelum dimana pembentukan lembaran es Antartika terjadi.

Menurut laporan tersebut, sedikit hewan yang dapat berevolusi sebanyak burung penguin yang dapat bertahan hidup di Antartika yang keras ini. Spesies seperti penguin kaisar memiliki lapisan bulu isolasi, pembuluh darah yang digunakan untuk menjaga suhu tubuh, dan perut yang cukup kuat untuk menahan udara dingin kencang yang dapat mencapai -80 derajat Fahrenheit (sekitar -62 derajat Celsius).

Dengan semua kemampuan-kemampuannya beradaptasi dengan cuaca dingin, sulit membayangkan penguin hidup di tempat lain. Namun, fosil penguin kuno ditemukan dekat khatulistiwa, dan banyak burung laut purba ini berasal sebelum pembentukan lembaran es Antartika.

Mereka hidup melalui periode terpanas dalam sejarah bumi ketika khatulistiwa lima derajat Fahrenheit lebih hangat daripada saat ini", kata Daniel Ksepka, seorang paleontolog di Museum Bruce di Amerika Serikat. "Mereka pada dasarnya berevolusi dalam lingkungan bebas es."

Untuk menentukan bagaimana penguin beralih dari air hangat tropis ke samudra kutub, Ksepka, dan rekannya baru-baru ini menganalisis genom semua penguin yang masih ada. Namun, gen penguin modern hanya memberi tahu peneliti informasi sejauh ini. Sebagian besar garis keturunan modern hanya berlangsung beberapa juta tahun dan tidak dapat menjelaskan sebagian besar perjalanan evolusi penguin selama 60 juta tahun.

Dengan membandingkan genom penguin modern dengan penguin fosil, tim itu dapat merekonstruksi evolusi penguin. Beberapa gen ini membantu penguin mengumpulkan lemak, sedangkan yang lain membentuk sayap yang kerut mereka menjadi anggota yang tirus. Beberapa gen bahkan meningkatkan sistem kekebalan penguin atau membantu mereka menoleransi oksigen rendah selama menyelam di laut dalam.

Di Museum Sejarah Alam di Lima, Peru, paleontolog Rodolfo Salas mempelajari tengkorak penguin raksasa fosil yang hidup 36 juta tahun yang lalu dan memiliki tinggi sekitar 5 kaki dan berat 130 pon (sekitar 59 kilogram).

Peneliti juga menemukan gen yang membantu menyetel mata penguin yang berpengaruh untuk melihat di kedalaman es. Sementara kebanyakan burung memiliki empat jenis sel konus optik, salah satu dari penguin tidak aktif, menghambat kemampuan mereka untuk melihat warna hijau dan merah. Sebaliknya, mata mereka beradaptasi dengan warna biru laut.

Tetapi hal ini mengungkapkan seberapa bagian tubuh penguin yang gemuk dan tirus telah berhasil. Selama jutaan tahun, itu telah menjadi proses perubahan yang lambat. Tetapi penguin kaisar yang berkembang biak di musim dingin Antartika adalah yang paling cepat berevolusi dari semua penguin, memimpin peneliti untuk menyimpulkan bahwa suhu yang lebih dingin memungkinkan dapat mempercepat evolusi penguin.

Sejarah evolusi penguin, yang berevolusi dari burung laut terbang menjadi penghuni lautan yang tidak dapat terbang dan menyebar dari Antartika yang dingin hingga Kepulauan Galapagos tropis, adalah salah satu keajaiban dari kerajaan hewan.

Para peneliti telah melakukan studi sejarah evolusi penguin yang paling rinci dan mendalam hingga saat ini, termasuk mengidentifikasi serangkaian gen yang kritis bagi evolusi visi bawah air, penyelaman panjang, termoregulasi, pola makan, dan ukuran tubuh.