企鹅可能要感谢岛屿,因为它们的外表千差万别

企鹅可能要感谢岛屿,因为它们的外表千差万别

说到企鹅,我们通常会想到在南极海冰上蹒跚而行的标志性帝王企鹅。但至少还有 20 种其他物种需要考虑,从矮胖的长春花鸟(称为神仙企鹅)到马可罗尼企鹅,后者得名于 18 世纪英国水手认为其鲜艳的橙色冠与当时一种名为马可罗尼的时尚潮流完美契合(它以华丽、雌雄同体和 XXL 假发为中心,就像今天人们所说的那样,这些假发非常特别,就像企鹅的冠一样)。

可以说,企鹅是鸟类中一个多样化的群体。而周二发表在《分子生物学与进化》杂志上的一项新研究试图解释企鹅是如何成为如此多样化的群体的。该研究的作者认为,新岛屿的形成促使企鹅进化并分化成我们今天所知道的许多足球形鸟类。

他们认为事情是这样的:在过去的 500 万年左右,新的岛屿如加拉帕戈斯群岛和对立点群岛一样涌现出来。企鹅祖先群体占据了这些陆地,并在那里筑巢数百万年,与其他企鹅种群隔绝。随着时间的推移,这些群体可能已经进化成截然不同的物种。

岛屿驱动进化的理念并非新鲜事物。事实上,查尔斯·达尔文曾利用加拉帕戈斯群岛雀类在岛屿间进化的方式,来定义他的整个进化论。

但对于企鹅,科学家通常认为洋流会将种群分开,因为企鹅及其食物来源都不想占据太热或太冷的水域。这使得它们朝不同的方向进化。此外,当南极洲在大约 3000 万年前结冰时,“这改变了整个南半球的生态系统”,研究作者、新西兰奥塔哥大学的进化生物学家和遗传学家特蕾莎·科尔说。“这被认为是企鹅进化的一大驱动力。”

不过,科尔表示,作者提出的岛屿驱动进化论与上述两种理论非常吻合。在这项研究中,研究人员首先对自然历史博物馆中发现的企鹅化石的线粒体 DNA 以及现存企鹅的血液和组织样本进行了测序。(他们使用了线粒体 DNA,而不是信息量更大的核 DNA,因为后者在化石记录中保存得更好。)

科尔和她的团队总共拼凑了 41 个几乎完整的线粒体基因组,涵盖了所有现存和最近灭绝的企鹅物种。然后他们使用计算机程序将这些基因组拼凑在一起,有效地创建了某些企鹅物种生活的时间表,以及它们之间的亲缘关系。

“我们确保古代基因组和现代基因组都正确对齐,”科尔说。“古代 DNA 需要一点调整,因为可能会有错误。但我们确保它尽可能地完美,因为我们拥有的数据。”

随后,几位企鹅形态学专家将灭绝企鹅和现存企鹅长相的关键数据输入到程序中,这很有用,因为这些数据并不总是能从 DNA 中获取。在告诉计算机程序鸟类的长相后,该团队能够制作出他们所称的最全面的现存企鹅和最近灭绝的企鹅系统发育树。

至关重要的是,五种企鹅的出现与不同岛屿的形成几乎完美契合:加拉帕戈斯群岛和加拉帕戈斯企鹅、戈夫 48 岛和北跳岩企鹅、安蒂波德斯群岛和直立冠企鹅、斯纳尔斯群岛和斯纳尔斯冠企鹅,以及麦夸里 49 岛和皇家企鹅。(最后一个是我们的朋友马可罗尼企鹅的一个亚种。)

科尔说,这无疑表明岛屿的形成是企鹅多样性的驱动因素。她指出,这项工作并不完美,因为古代 DNA 可能相当挑剔,但它是一个很好的起点,让我们可以一窥企鹅是如何进化成我们今天看到的生物的。

研究过程中也出现了一些意外。在对化石进行基因和形态学分析时,他们发现了两种新近灭绝的企鹅,它们可能生活在新西兰的查塔姆群岛。这两个物种以多产的企鹅生物学家约翰·沃勒姆和兰斯·里奇代尔的名字命名为Eudyptes warhamiMegadyptes antipodes richdalei ,在几千年前人类开始占领这些岛屿后不久就灭绝了。它们的骨头是在贝冢中发现的,贝冢是考古遗址,通常堆满了人类的食物残渣和排泄物。这让研究人员相信,定居者猎杀并吃掉了这些鸟类,直到它们灭绝——尽管科尔认为它们的味道可能不太好。

艺术家对现已灭绝的Eudyptes warhami 的复原。Sean Murtha

“我认为它们的味道可能非常腥,”科尔说。“不太好吃。[人类]可能在吃了美味的小哺乳动物之后才吃它们。企鹅可能不是理想的食物来源。”

思考人类和企鹅在过去如何互动很有趣,但展望未来时考虑这种关系也至关重要。

“新西兰正经历着大量鸟类的灭绝,”科尔说,“许多企鹅的种群数量正在下降。我们越了解损失的原因,就越容易开始制定现存物种的保护策略。”

<<:  本周我们了解到的最奇怪的事情:致命的糖蜜和对抗牛的最佳方法

>>:  这些基因“护目镜”可以帮助我们培育出具有极强抗逆性的作物

推荐阅读

卡片战斗!!先锋新义卫门篇的魅力与评价:深入了解第六部系列

《卡片战斗!!先锋(新义卫门版)》的魅力与评价《卡片战斗!!先锋(新卫门版)》是一部以 Bushir...

Galiento 第二部分:天空篇:对改进的故事和战斗场景的回顾和印象

Galient 第二部分:天空篇:从史诗奇幻到超科幻的惊人转变1986 年 3 月 21 日,东芝视...

选择退出:通过删除一堆文件来降低隐私风险

你不仅仅是一个数据点。选择退出功能可帮助你恢复隐私。我们可能会从本页提供的产品中赚取收益并参与联盟计...

没有方向盘的世界是谷歌迄今为止最好的想法

今天早些时候,在电话新闻发布会上,谷歌详细介绍了其首款专用无人驾驶汽车原型。与改装的普锐斯和其他已经...

章鱼岛:章鱼打破传统,群居的地方

你不会认为所谓的阴郁章鱼是该属中社交能力最强的动物。众所周知,章鱼不善于与同类相处,而且在几乎所有情...

男人和女人在 Facebook 上聊天的不同方式

唉,我们怎么这么典型?一项针对不同人口统计学特征的 Facebook 用户在状态更新中使用的不同词语...

海豹突击队终于可以在一艘舒适的新型潜艇中保持干燥

海豹突击队作为一支两栖部队,享有盛誉。特种作战部队的首字母缩写来自“海、空、陆”,他们接受过各种车辆...

保龄球道上的蓝色油显示你的滚动方式

对于下月初播出的冠军系列赛,职业保龄球协会将尝试一些不同寻常的做法:使用看起来像蓝精灵在上面摔了一跤...

天然气开采蓬勃发展——有害甲烷泄漏也随之增加

近年来,随着新钻井技术的出现,天然气开采蓬勃发展。在不列颠哥伦比亚省,以前难以开采的矿藏采用水力压裂...

祝“DNA黑暗女士”生日快乐

扭一些 DNA 形状的气球:96 年前的今天,罗莎琳德·富兰克林出生了。富兰克林被称为“DNA 界的...

蓝色深渊计划为宇航员和军用机器人建造超深水池

在《实力悬殊》中,我们仔细研究了国防工业的核心科学和技术——士兵和间谍的世界。弗拉基米尔·普莱瑟站在...

《Granbelm》的魅力与口碑:魔法少女动画的新可能性

Granbelm - 魔法与女孩的故事2019年夏季播出的电视动画《格兰贝尔姆》以魔法消失的世界为背...

如何成为《黑色行动 6》的首批玩家

就此打住!不要预订《使命召唤:黑色行动 6》 。也不要计划在 GameStop 外排队。有一种更简单...

寻找走失宠物的新工具是老式标签的低技术改进版

对于那些养了狡猾的宠物逃跑高手的人来说,有很多方法可以利用现代技术来找出他们的四条腿朋友去了哪里。一...

历史悠久的驯鹿群在原住民的照料下茁壮成长

尽管联邦政府和各省政府努力恢复,但加拿大各地的驯鹿群数量仍在迅速减少。过去二十年里,加拿大已经失去了...