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跟不上全球升温的企鹅 ， 会“灭绝”吗？
走路蹒跚 ， 又堪称“游泳健将”和“潜水高手”的企鹅在地球上已存在了6000多万年 ， 成为水中高手前 ， 它还具有飞行能力 。
7月19日 ， 自然出版集团旗下刊物《自然通讯》在线发表的一项国际研究给出了企鹅由飞行到适应海洋的详细进化史 。 研究团队通过构建包括亚种在内的24种现存企鹅和近代灭绝的3种企鹅的基因组数据集 ， 首次将现存企鹅和最近灭绝的企鹅谱系的基因组数据与完整化石记录相结合 ， 重建了企鹅的进化史 ， 并确定哪些基因有助于企鹅过渡至水生动物 。
研究表明 ， 企鹅是已获得全基因组数据的鸟类中进化最慢的物种之一 ， 这可能让它们难以适应目前全球变暖的速度 。 该研究合作者、布鲁斯博物馆的鸟类古生物学家丹尼尔·克塞普卡在回复《中国新闻周刊》的邮件中写道 ， “从化石记录中看到企鹅可以适应气候变冷或变暖 ， 但问题是这种适应往往需要数万年甚至数百万年 。 如果未来几十年 ， 全球持续快速升温 ， 包括企鹅在内的大多数物种恐怕没有足够的适应时间 。 ”
南极洲的帝企鹅群 。 图/视觉中国
演化最慢的鸟类之一
翅膀变成鳍状肢、身体呈流线型、长时间潜水、圆胖的身体……这些特征使得现代企鹅看起来并不像鸟类 ， 却有助于它们更好地适应海洋生活和寒冷气候 。 拉长时间来看 ， 上千万年以来 ， 企鹅并未停止进化的脚步 ， 伴随着地质、气候、环境等因素的变化 ， 形成了如今所看到的现代企鹅 。 《自然通讯》这项研究中 ， 研究者们给出了企鹅进化的“全貌” 。
研究显示 ， 6000多万年前 ， 企鹅祖先在古西兰地区 ， 今新西兰大陆出现 ， 随后从古西兰扩散到南美洲和南极洲 。 3400万年前南极冰盖形成 ， 这期间分化出不少巨型企鹅 。 最近一次企鹅物种多样化始于200万年前第四纪大冰期 ， 这一时期全球气温大幅变冷 ， 中、高纬地区 ， 包括极地以及高山区在内广泛形成大面积冰盖和山岳冰川 。 冰盖扩大和环境变化促使企鹅开始迁徙到更广泛的地区 ， 彼此之间逐渐隔绝开来 ， 导致其快速分化出多种现生企鹅物种 。
论文共同第一作者、深圳华大生命科学研究院副研究员周程冉告诉《中国新闻周刊》 ， 通过目前研究发现的最古老企鹅化石判断 ， 当时的企鹅翅膀可能还具有折叠功能 ， 但是已经不能飞行 。 克塞普卡说 ， 最早的企鹅祖先可能是从一种可以飞行的海雀类动物进化而来 ， 由于前者尚未在化石记录中被发现 ， 因此无法准确知道企鹅何时失去了它们的飞行能力。
该研究的通讯作者、浙江大学生命演化研究中心教授张国捷告诉《中国新闻周刊》 ， 物种分化往往伴随着复杂的基因流动 ， 这使得企鹅形态更加多样化 。 据世界自然保护联盟（IUCN） ， 目前公认的企鹅物种共计18种 ， 包括帝企鹅、阿德利企鹅、洪堡企鹅、黄眼企鹅等 。 澳大利亚、新西兰等南半球广大区域也分布着不同种群的企鹅 。
“在漫长进化中 ， 企鹅演化出一套适应环境的‘基因秘籍’ ， 在体温调节、氧和、潜水、视力、体型等方面均有着相关进化基因 ， 将企鹅塑造成如今的模样 ， 让它们更好在寒冷环境和在水下生活 。 ”周程冉告诉《中国新闻周刊》 。
丹尼尔·克塞普卡认为 ， 最早的企鹅祖先可能是从一种可以飞行的海雀类动物进化而来 。 图/视觉中国
相较早期企鹅 ， 现生企鹅在体型上逐渐趋向小型化 ， 用于获取食物的喙变得短小 ， 由翅膀演变而来的鳍状前肢更适合海洋环境 。 周程冉说 ， 味觉方面 ， 企鹅只保留了对酸味和咸味的感知 ， 丢失了鲜、甜和苦味的相关基因 ， 研究推测在寒冷的海洋中进食 ， 后几种味觉的丢失对它们而言影响不大 。
多种基因突变还令企鹅有着很强的紫外线感知能力、视觉敏感度等 ， 即便在弱光或昏暗的海水中也能保持敏锐的视觉 。 “海水中光的照射频率和在陆地上存在明显差异 ， 企鹅如果自身不进化 ， 长期在海水中会导致其视力受损 。 ”张国捷说 。
不同企鹅物种在海水中的潜泳能力也存在差异 。 周程冉举例 ， 从潜水时间和深度上看 ， 帝企鹅是所有企鹅中潜水能力最强的 ， 能在500多米深海区潜水约30分钟 ， 大部分小蓝企鹅最多只能潜水几分钟 。 “这种差异除了基因层面的原因 ， 还受到企鹅栖息地环境以及食物资源影响 。 比如小蓝企鹅一般选择近岸地方捕获食物 ， 而且小蓝企鹅的体型比帝企鹅小 ， 食量也相对较小 。 ”她说 。
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