

当我们想到企鹅时,通常会想到标志性的帝企鹅在南极海冰上摇摇摆摆地来回走动。但还有至少 20 种其他企鹅值得考虑,从被称为仙女企鹅的矮胖小巧的蓝企鹅,到马可罗尼企鹅。马可罗尼企鹅的名字来源于 18 世纪的英国水手,他们认为其鲜艳的橙色冠羽与当时一种名为“马可罗尼”的时尚潮流非常吻合(这种潮流以浮夸、雌雄同体和超大假发为中心,可以说是非常“夸张”了,就像今天的俚语一样,正好可以形容企鹅的冠羽)。
可以说,企鹅是鸟类中一个非常多样化的群体。现在,一项于周二发表在《分子生物学与进化》杂志上的新研究,正在尝试解释它们是如何成为如此品种繁多的群体的。该研究的作者认为,新岛屿的形成促使企鹅进化并分化成今天我们熟知的许多足球形状的鸟类。
他们认为过程大致如下:在大约过去 500 万年的时间里,像加拉帕戈斯群岛和安提波德斯群岛这样的新岛屿如雨后春笋般涌现。企鹅祖先的群体占据了这些陆地,并在那里栖息了数百万年,与其他企鹅种群隔离开来。随着时间的推移,这些群体可能进化成了截然不同的物种。
这种岛屿驱动进化的观点并非全新。事实上,查尔斯·达尔文正是利用加拉帕戈斯雀鸟在岛屿之间进化的方式,来定义他整个进化论。
但在企鹅方面,科学家们通常认为洋流将种群分隔开来,因为无论是鸟类还是它们的食物来源,都不希望生活在过热或过冷的水域。这使得它们可以朝着不同的方向进化。此外,大约 3000 万年前南极洲冰封时,“改变了整个南半球的生态系统,”该研究的作者、新西兰奥塔哥大学的进化生物学家兼遗传学家 Theresa Cole 说。“这被认为是企鹅进化的一個重要驱动力。”
尽管如此,Cole 表示,作者提出的岛屿驱动进化的论点可以很好地与这两种其他理论相符。在这项研究中,研究人员首先对在自然历史博物馆发现的企鹅化石的线粒体 DNA,以及活企鹅的血液和组织样本进行了测序。(他们使用线粒体 DNA 而非信息量更大的核 DNA,是因为线粒体 DNA 在化石记录中保存得更好。)
总而言之,Cole 和她的团队得以拼凑出 41 个近乎完整的线粒体基因组,涵盖了所有现存和近期灭绝的企鹅物种。然后,他们使用计算机程序将这些基因组拼接起来,有效地创建了一个时间表,显示了某些企鹅物种的生存时间以及它们之间的亲缘关系。
“我们确保了所有东西都对齐了——古代基因组和现代基因组,”Cole 说。“处理古代 DNA 需要一些技巧,因为它可能会有错误。但我们确保了在拥有数据的条件下,尽可能地做到完美。”
随后,一些企鹅形态学专家得以将有关已灭绝和现存企鹅外观的关键数据输入到程序中,这很有用,因为这些信息并非总是能从 DNA 中获得。在告诉计算机程序鸟类的外观后,该团队得以生成他们称之为现存和近期灭绝企鹅最全面的系统发育树。
至关重要的是,五种企鹅的出现几乎完美地与不同岛屿的形成相吻合:加拉帕戈斯群岛与加拉帕戈斯企鹅,戈夫岛(Gough Island)与北方岩跳岩企鹅(northern rockhopper),安提波德斯群岛与竖冠企鹅(erect-crested penguin),斯内尔斯群岛(Snares Islands)与斯内尔斯冠企鹅(Snares crested penguin),以及麦夸里岛(Macquarie Island)与皇家企鹅(royal penguin)。(最后一个是我们的马可罗尼企鹅的朋友的一个亚种。)
Cole 说,这无疑表明岛屿形成是企鹅多样化的驱动因素。她指出,这项工作并不完美,因为古代 DNA 可能非常难以处理,但它为我们了解企鹅如何进化成我们今天看到的这些生物提供了一个很好的起点。
研究过程中也出现了一些令人惊讶的发现。在对化石进行基因和形态分析时,他们发现了两种新的、近期灭绝的企鹅,它们可能生活在新西兰的查塔姆群岛。这两种企鹅以杰出的企鹅生物学家 John Warham 和 Lance Richdale 的名字命名为 *Eudyptes warhami* 和 *Megadyptes antipodes richdalei*,在人类开始居住这些岛屿的几千年前不久就灭绝了。它们的骨头是在“垃圾堆”(middens)中发现的,这些考古遗址通常堆满了人类食物残渣和排泄物。这使得研究人员认为,定居者捕猎并食用了这些鸟类,导致它们灭绝——尽管 Cole 认为它们可能味道并不好。

“我认为它们可能味道非常腥,”Cole 说。“不太好吃。[人类]可能在吃完小型哺乳动物等美味食物后才吃它们。企鹅可能是一种不太受欢迎的食物来源。”
虽然思考人类和企鹅过去的互动很有趣,但着眼于未来,我们也必须考虑这种关系。
“尤其是新西兰,正经历着大量的鸟类灭绝,”Cole 说,“许多企鹅正在经历种群规模的下降。我们越了解哪些物种已经消失,就越容易开始为现存物种制定保护策略。”