企鵝演化速度為鳥類之間最低　或無法適應暖化加劇新環境

企鵝對氣候變化並不陌生，其超過 6,000 萬年的生活史都由溫度變化所塑造，並且已演化出可生活在地球最極端天氣的身體條件。然而，最新刊於《自然通訊》的研究指，擔心企鵝的演化進程可能會停滯不前，因為企鵝在鳥類中似乎有最低的演化率。

研究是迄今為止其中一份最全面的企鵝演化報告，亦是首個整合現存企鵝和化石數據的研究。團隊指出，所有已知企鵝物種中的四分之三經已滅絕，這亦突出了在迅速暖化的世界中已適應寒冷天氣的動物物種脆弱性。”

化石和基因組數據表明，在 6,000 萬年前、即極地冰蓋形成前的時期，企鵝已經失去了飛行能力，轉而採用翼推進式潛水方法捕獵，隨時間推移，整個企鵝屬的演化速度均呈下降趨勢。

研究表明，現代企鵝的祖先即有冠企鵝在大約 1,400 萬年前出現，比過去推斷的遲整整 1,000 萬年。這一時期將與被稱為中新世中期氣候轉變的全球降溫時刻吻合。然而，在過去的 300 萬年，現存企鵝物種的基因組逐步分裂。

企鵝分佈在整個西蘭大陸 (Zealandia) ，然後多次分散到南美洲和南極洲，後來的成員可能搭上南極環流的順風車。

幾乎所有企鵝物種亦被發現在末次冰期都經歷了一段物理隔離期。在此期間，各種企鵝的接觸受到限制，結果令每個物種的基因池變得更窄，將物種關係推得更遠。

在隨後的暖化時期，不同的企鵝又回到兩極，而一些現在在基因關係較遠的群組再次相遇，而某些企鵝群體經歷這些重大氣候事件的方式，提供了如何應對人為氣候變化的見解。

暖化發生時數量增加的企鵝群族都具有一些共同特徵：牠們都會遷徙，並且在遠離海岸的地方覓食。團隊認為，這些特徵使其能更應對不斷變化的氣候，尤其是能夠在更遠的地方尋找獵物和移動到其他地區的能力。

相反，那些數量減少的企鵝則生活在一個特定地方，並在離海岸更近的地方覓食。當棲息地環境發生巨大變化時，牠們就無法容易適應新環境。

然而，企鵝的適應力可能不僅僅受到生活方式的限制，似乎也與基因有關。團隊指，企鵝及其姊妹目鸌形目 (Procellariiformes) 的演化率是已知鳥類中最低，而鸌形目包括海燕和信天翁等鳥類。

團隊使用了幾個與演化變化率密切相關的遺傳特徵，比較了 17 種不同鳥類，發現水生鳥類的演化速度通常比陸生親屬慢，因此團隊認為採用水生生活方式可能與低演化速度有密切關係，而演化速度在較冷的氣候中亦較低。

團隊指出，企鵝緩慢的演化速度和生活方式可能會使企鵝走向死胡同，面臨著人為氣候的快速變化，未來企鵝群族崩潰的風險將會不斷增加。

圖：Pixabay

來源：

Science Alert, Scientists Analyzed Penguin DNA And Found Something Quite Remarkable

報告：

Cole, T.L., Zhou, C., Fang, M. & et al. (2022). Genomic insights into the secondary aquatic transition of penguins. Nat Commun 13, 3912 (2022). doi: 10.1038/s41467-022-31508-9

文／AC、審／WL