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标题: 企鹅是怎样成为“南极之王”的？ [打印本页]

作者: 虎勾爸 时间: 2022-8-21 19:47
标题: 企鹅是怎样成为“南极之王”的？
据美国《纽约时报》网站和路透社克日报道，很难想象企鹅生存在其他地方。但古老企鹅的化石却在赤道附近出现，而且很多这些史前海鸟早于南极洲冰原的形成。
报道说，很少有动物能像企鹅一样进化到能在暴虐的南极生存。像帝企鹅如许的物种有层层相叠的隔热羽毛、分列得很细密的血管来保持体温，以及足以反抗靠近零下80华氏度（约为零下62摄氏度）风寒的腹部。
有了全部这些能顺应寒冷天气的本领，很难想象企鹅生存在其他地方。但古老企鹅的化石却在赤道附近出现，而且很多这些史前海鸟早于南极洲冰原的形成。美国布鲁斯博物馆的古生物学家丹尼尔·克塞普卡说：“它们履历了地球汗青上最热的时期，当时赤道的温度比如今高5华氏度。它们根本上是在无冰环境中进化的。”
为了确定企鹅是怎样从暖和的热带水域过渡到极地海洋的，克塞普卡和他的同事们近来分析了全部现存企鹅的基因组。然而，今世企鹅的基因告诉研究职员的只有这么多。大多数今世谱系只能追溯至几百万年前，无法阐明企鹅6000万年漫上进化历程中的大部门历程。
化石纪录
克塞普卡说，凌驾四分之三的企鹅物种“如今已经灭尽”。他还说：“你必须研究化石纪录，否则你只能看到事变的一部门。”
为了增补今世数据，研究职员研究了形形色色的古代海鸟化石。一些史前企鹅穿梭于秘鲁附近的热带水域，用矛状的喙来叉鱼。其他企鹅的腿很长，最大的大概有7英尺（约为2.1米）高。有些以致长着一片片锈赤色的羽毛。
通过比力今世企鹅和企鹅化石的基因组，研究小组得以重修企鹅的进化过程。在周二发表在《自然·通讯》上的研究结果中，研究职员找到了资助企鹅从暖和水域过渡到极地的基因。这些基因中的一些资助企鹅增长脂肪，而另一些则将它们萎缩的翅膀塑造成流线型的鳍状肢。有些基因以致加强了企鹅的免疫体系，或资助它们在深海潜水时忍受低氧。
在秘鲁利马的自然汗青博物馆，古生物学家鲁道夫·萨拉斯研究了一只生存在3600万年前的巨型企鹅化石的头盖骨，这只企鹅约莫5英尺高、130磅（约为59千克）重。
研究职员还发现了一些基因，这些基因有助于微调企鹅的眼睛，在酷寒的深处能看得见。大多数鸟类拥有四种范例视锥细胞，而企鹅的此中一种视锥细胞是不活泼的，这拦阻了它们看到绿色和赤色的本领。相反，它们的眼睛已经顺应海洋的蓝色。
一些缺失的基因令研究职员备感狐疑。固然今世企鹅吃磷虾，但这个研究小组发现，有证据表明，它们的先人缺乏有助于分解甲壳动物外壳的基因。这大概是古代企鹅捕食较大猎物的证据，比如鱼和乌贼。企鹅的口感受限定，味觉也有限。它们的味觉受体只能感受咸味和酸味，克塞普卡说：“如果你吃的是鱼，那就相称不错了。这大概就是它们喜好沙丁鱼的缘故因由。”
变革痴钝
当这些变革发生在古代企鹅身上时，它们就陷入逆境了。基因分析体现，企鹅的进化速率通常是全部鸟类中最慢的。由于它们看起来云云奇特，云云痴钝的变革速率似乎令人惊讶。但这它展现了企鹅丰满而流线型的身段构造是多么乐成——数百万年来，它的变革只是痴钝的过程。但在南极寒冷的冬季繁殖的帝企鹅是全部企鹅中进化速率最快的，这令研究职员推断，更低的温度以某种方式加速了企鹅的进化。
智利天主教大学的生态学家朱莉安娜·维安纳说，这一观点与企鹅在环球变冷期间向南迁徙是划一的。维安纳近来向导了相似的研究，但没有到场这项新的研究。她说：“它们的进化史与汗青上的天气变革以及冰川作用密切相干。”
相识企鹅在已往是怎样变革的，大概会为企鹅在更热的将来怎样生存提供线索。新西兰梅西大学的古生物学家、这项新研究陈诉的作者丹尼尔·托马斯说：“气温变暖将影响企鹅的生物地理范围，影响它们赖以为生的食品物种，以及捕食它们的物种。”
克塞普卡说，固然这项研究是对企鹅眷属的全面研究，但仍有一种海鸟缺失了——末了一种会飞的企鹅。这种像海雀的小型鸟类大概生存在古代新西兰，但它的化石却难以被发现。他说：“如果我有一个愿望的话，那这就是我最想要的东西。”
环境推动
企鹅从飞翔的海鸟进化为不能飞翔的海洋住民，它们分布在从寒冷的南极洲不停到热带的加拉帕戈斯群岛，其进化史是动物王国的古迹之一。
研究职员对企鹅进化史举行了迄今为止最过细深入的研究，包罗确定一系列对水下视觉、长时间潜水、体温调治、饮食和体型等进化而言至关告急的基因。周二他们公布了研究结果。企鹅的汗青可以追溯到6000多万年前。
研究职员对20个现存的企鹅物种和亚种举行了基因组排序。由于已知的企鹅物种中有凌驾四分之三已经灭尽，研究职员还使用骨骼数据分析了50种化石物种。
研究职员说，企鹅与信天翁和海燕等海鸟拥有共同的先人。一开始，企鹅进化出了像海雀一样的潜水本领，然后在顺应海洋环境的过程中失去了飞翔本领，成为精彩的“游泳者”和“潜水员”。
人们所知的最早的企鹅可以追溯至6100万年前，也就是导致恐龙灭尽的物种大灭尽变乱发生约500万年后。
位于美国康涅狄格州格林尼治的布鲁斯博物馆的鸟类古生物学家丹尼尔·克塞普卡说：“在我看来，企鹅是体现庞大进化变革的典范例子，就像鲸的生存方式进化为在水中生存，以及蝙蝠进化出飞行本领一样。”
克塞普卡说：“我们知道企鹅是从会飞的鸟类进化而来的，但这发生在6000万年前，我们须要研究化石纪录，以弄清晰这一进化过程是何时、在那边发生的，以及怎样发生的。别的，企鹅是一种非常惹人喜好的生物。它们相爱，它们打架，它们偷东西，由于其风趣的竖立姿势，以是很容易想象它们拥有和人类一样的动机。”
这项发表在《自然·通讯》的新研究分析，环球气温变革和告急洋流的变革是怎样成为企鹅进化的告急推动因素的。
基因突变
克塞普卡说：“我们根据其基因中留下的光显特性估计了一下，在已往25万年里每个企鹅物种的种群数量是怎样颠簸的。冰盖面积的变革对企鹅造成了庞大影响，那些容易受海冰融化影响的物种大概会因将来环球变暖而蒙受痛楚。”
研究职员还发现，在鸟类中，企鹅的进化速率是迄今为止所探知的最慢的。
企鹅告急生存在南半球，包罗生存在南极洲海岸沿线的阿德利企鹅等物种。加拉帕戈斯企鹅是唯一在赤道以北发现的企鹅物种。
哥本哈根大学博士后研究员、该研究陈诉的第一作者特雷莎·科尔说，这项研究发现了很大概与企鹅独特的生理顺应本领有关的多种基因。
这些基因体现出了基因突变。突变使其视力对色彩的感知范围向光谱中蓝光的方向偏移了。比起红光，蓝光更能穿透海水，到达海面下更深的地方，因此企鹅的这一特性有助于其微调视力，以便顺应水下低亮度环境，视觉变得更敏锐。
企鹅身上资助鸟类分辨出咸味和酸味的基因很活泼。但是，资助分辨出苦味、甜味和辛辣味的基因已经失去了活性。企鹅大概不再须要那些基因了，由于它们在酷寒的、咸咸的海水中觅食，它们通常会吞下整只猎物，比如鱼、虾和鱿鱼。
企鹅的翅膀骨骼不停变平、变硬，使其能飞翔的羽毛变短小纤细，这有助于其将翅膀变成鳍状肢。它们还缩小了骨骼中空，使骨壁厚度增厚以进步潜水服从，并加强了在肌肉中储存更多氧气的本领，以便恒久潜水。
曾经，企鹅比如今的物种体型大得多。在5500万至6000万年前，生存在新西兰的一个企鹅物种比氏库米企鹅竖立品高约6英尺。而现存体型最大企鹅物种帝企鹅身高约莫3英尺。
泉源：参考消息网

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