環(huán)境推動
企鵝從飛翔的海鳥進化為不能飛翔的海洋居民,它們分布在從寒冷的南極洲一直到熱帶的加拉帕戈斯群島,其進化史是動物王國的奇跡之一。
研究人員對企鵝進化史進行了迄今為止最詳盡深入的研究,包括確定一系列對水下視覺、長時間潛水、體溫調(diào)節(jié)、飲食和體型等進化而言至關(guān)重要的基因。周二他們公布了研究結(jié)果。企鵝的歷史可以追溯到6000多萬年前。
研究人員對20個現(xiàn)存的企鵝物種和亞種進行了基因組排序。由于已知的企鵝物種中有超過四分之三已經(jīng)滅絕,研究人員還利用骨骼數(shù)據(jù)分析了50種化石物種。
研究人員說,企鵝與信天翁和海燕等海鳥擁有共同的祖先。一開始,企鵝進化出了像海雀一樣的潛水能力,然后在適應(yīng)海洋環(huán)境的過程中失去了飛翔能力,成為出色的“游泳者”和“潛水員”。
人們所知的最早的企鵝可以追溯至6100萬年前,也就是導(dǎo)致恐龍滅絕的物種大滅絕事件發(fā)生約500萬年后。
位于美國康涅狄格州格林尼治的布魯斯博物館的鳥類古生物學(xué)家丹尼爾·克塞普卡說:“在我看來,企鵝是體現(xiàn)重大進化轉(zhuǎn)變的典型例子,就像鯨的生活方式進化為在水中生活,以及蝙蝠進化出飛行能力一樣。”
克塞普卡說:“我們知道企鵝是從會飛的鳥類進化而來的,但這發(fā)生在6000萬年前,我們需要研究化石記錄,以弄清楚這一進化過程是何時、在何處發(fā)生的,以及如何發(fā)生的。此外,企鵝是一種非常惹人喜愛的生物。它們相愛,它們打架,它們偷東西,由于其滑稽的直立姿勢,所以很容易想象它們擁有和人類一樣的動機。”
這項發(fā)表在《自然·通訊》的新研究闡明,全球氣溫變化和主要洋流的變化是如何成為企鵝進化的重要推動因素的。
基因突變
克塞普卡說:“我們根據(jù)其基因中留下的鮮明特征估計了一下,在過去25萬年里每個企鵝物種的種群數(shù)量是如何波動的。冰蓋面積的變化對企鵝造成了重大影響,那些容易受海冰融化影響的物種也許會因未來全球變暖而承受痛苦。”
研究人員還發(fā)現(xiàn),在鳥類中,企鵝的進化速度是迄今為止所探知的最慢的。
企鵝主要生活在南半球,包括生活在南極洲海岸沿線的阿德利企鵝等物種。加拉帕戈斯企鵝是唯一在赤道以北發(fā)現(xiàn)的企鵝物種。
哥本哈根大學(xué)博士后研究員、該研究報告的第一作者特雷莎·科爾說,這項研究發(fā)現(xiàn)了很可能與企鵝獨特的生理適應(yīng)能力有關(guān)的多種基因。
這些基因表現(xiàn)出了基因突變。突變使其視力對色彩的感知范圍向光譜中藍(lán)光的方向偏移了。比起紅光,藍(lán)光更能穿透海水,到達(dá)海面下更深的地方,因此企鵝的這一特征有助于其微調(diào)視力,以便適應(yīng)水下低亮度環(huán)境,視覺變得更敏銳。
企鵝身上幫助鳥類分辨出咸味和酸味的基因很活躍。但是,幫助分辨出苦味、甜味和辛辣味的基因已經(jīng)失去了活性。企鵝也許不再需要那些基因了,因為它們在冰冷的、咸咸的海水中覓食,它們通常會吞下整只獵物,比如魚、蝦和魷魚。
企鵝的翅膀骨骼不斷變平、變硬,使其能飛翔的羽毛變短小纖細(xì),這有助于其將翅膀變成鰭狀肢。它們還縮小了骨骼中空,使骨壁厚度增厚以提高潛水效率,并增強了在肌肉中儲存更多氧氣的能力,以便長期潛水。
曾經(jīng),企鵝比現(xiàn)在的物種體型大得多。在5500萬至6000萬年前,生活在新西蘭的一個企鵝物種比氏庫米企鵝直立身高約6英尺。而現(xiàn)存體型最大企鵝物種帝企鵝身高大約3英尺。(來源:參考消息網(wǎng)) 共2頁 上一頁 [1] [2] 搜索更多: 企鵝 |