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由我國科學(xué)家領(lǐng)銜的中外聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)通過重建企鵝的起源與演化過程，揭示出環(huán)境變化、氣候及地質(zhì)事件對(duì)物種形成的影響，并找到一系列能夠解釋企鵝如何二次適應(yīng)海洋生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵性狀分子基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果19日晚發(fā)表在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。

據(jù)論文共同第一作者、深圳華大生命科學(xué)研究院的周程冉博士介紹，企鵝擁有高度適應(yīng)海洋環(huán)境及南極等極端環(huán)境的特征，它們大約在6000萬年前失去飛行能力，轉(zhuǎn)而具備鳥類中最強(qiáng)的潛泳能力。觀察企鵝的演化歷程，研究它們重返海洋的機(jī)制，探索環(huán)境變化對(duì)其影響，讓研究者有機(jī)會(huì)了解生物適應(yīng)水生環(huán)境及極端環(huán)境的機(jī)制，從而更好地認(rèn)識(shí)和保護(hù)它們。

研究人員收集、構(gòu)建了幾乎所有已知的74種企鵝（包括滅絕物種在內(nèi)）數(shù)據(jù)，通過融合基因組學(xué)和古生物學(xué)等手段，綜合比較、分析滅絕物種和現(xiàn)生類群，首次在全球范圍內(nèi)公開所有近代企鵝物種的高質(zhì)量基因組，包括亞種、地方支系以及近期滅絕的物種?！巴ㄟ^這些數(shù)據(jù)，我們有機(jī)會(huì)全面揭示企鵝這一大類群的物種形成和滅絕過程?，F(xiàn)生企鵝的共同祖先出現(xiàn)在大約1400萬年前，之后氣候環(huán)境的變化推動(dòng)了企鵝物種的快速分化，在此過程中伴隨著復(fù)雜的基因流動(dòng)，這些對(duì)現(xiàn)生企鵝的形態(tài)多樣性塑造產(chǎn)生了巨大影響?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、浙江大學(xué)生命演化研究中心教授張國捷指出。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為熱帶或溫帶生物相對(duì)極地生物擁有更快的演化速率，但研究人員發(fā)現(xiàn)帝企鵝等高緯度企鵝的演化速率比低緯度企鵝更快。“南極環(huán)境引起的壓力與歷史氣候波動(dòng)等因素共同推動(dòng)企鵝的擴(kuò)散與分化，而且在一定程度上促進(jìn)高緯度物種適應(yīng)極地環(huán)境。”周程冉解釋。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)企鵝適應(yīng)特殊環(huán)境的相關(guān)重要基因受到選擇，例如體溫調(diào)節(jié)、視覺改變、氧結(jié)合等，并發(fā)現(xiàn)血紅蛋白和肌紅蛋白的突變位點(diǎn)使企鵝能更好地利用血氧延長(zhǎng)潛水時(shí)間，而光敏感基因的改變則使企鵝可以看見紫外光等短波長(zhǎng)光，從而具有敏銳的水下視覺。

“隨著大陸板塊運(yùn)動(dòng)和大氣中二氧化碳濃度的變化，在過去6000多萬年的漫長(zhǎng)時(shí)間里，企鵝經(jīng)歷了巨大的環(huán)境變化，尤其是從溫暖的亞熱帶到‘寒冰地獄’的變遷，但是每次環(huán)境劇變后都有企鵝支系脫穎而出并繁榮興盛?！闭撐淖髡摺⒅袊茖W(xué)院動(dòng)物研究所研究員張德興認(rèn)為，這說明企鵝具有極強(qiáng)的演化適應(yīng)能力，讓人們對(duì)于這些神奇動(dòng)物的未來感到樂觀。（記者張蕾）