Международная группа из 40 исследователей проанализировала геномы — полный набор ДНК — всех живых и недавно вымерших видов пингвинов и объединила их с летописью окаменелостей, чтобы получить новое представление о ключевых событиях и процессах, сформировавших эволюцию этих культовых птиц. Это исследование является первым всесторонним генетическим исследованием вымерших и существующих (живущих) видов пингвинов.
Исследование показало, что эволюция пингвинов была обусловлена изменениями климата и океанских течений.
Ученые обнаружили в геномах пингвинов «признаки», которые предполагают переключение между небольшими популяциями в климатических убежищах — регионах, в которых пингвины могли выживать в периоды, когда условия повсюду были неблагоприятными, — и ростом популяции и повторной колонизацией в периоды улучшения условий. Когда температура понизилась, пингвины были вынуждены двигаться дальше на север, прежде чем вернуться к полюсам, когда температура потеплела и среда обитания стала доступной для повторной колонизации.
Ученые также определили набор генов, которые потенциально лежат в основе некоторых адаптаций, позволяющих пингвинам процветать в некоторых из самых уникальных сред на Земле, включая Антарктиду и Южный океан.
Эти адаптации включают терморегуляцию (процесс, с помощью которого животные поддерживают оптимальную внутреннюю температуру), возможность глубокого погружения, подводное зрение и факторы, контролирующие размер тела.
Исследователи обнаружили, что пингвины эволюционировали очень медленно по сравнению с другими птицами, но считают, что многие из этих ключевых особенностей, связанных с водной жизнью, возникли на ранних этапах эволюции пингвинов.
Профессор Ричард Филлипс, эколог морских птиц из Британской антарктической службы, который является соавтором исследования, говорит, что «хотя, большинство людей думают о пингвинах, представляя их среди льдин и преследуемых морскими леопардами, пингвины превратились в водных существ до того, как сформировались полярные ледяные щиты! Со временем они развили характеристики, которые позволили им колонизировать широкий спектр морской среды от тропиков до Антарктиды. Эта статья представляет собой шаг вперед в нашем понимании того, какие гены лежат в основе этих различных адаптаций».
Сегодня пингвины снова оказались под угрозой из-за изменения климата. Ученые говорят, что это исследование, направленное на понимание того, как прошлые климатические явления повлияли на прошлую численность населения, имеет решающее значение, помогая нам понять, как их популяции могут реагировать на будущее изменение климата.
Исследование является частью международного проекта Bird Genome 10K, целью которого является секвенирование генома всех живых видов птиц.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Источник: Phys.org.
