【科技前沿】

　　光明日報北京7月19日電（記者張蕾）由我國科學(xué)家領(lǐng)銜的中外聯(lián)合研究團隊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)而具備鳥類中最強的潛泳能力。觀察企鵝的演化歷程，研究它們重返海洋的機制，探索環(huán)境變化對其影響，讓研究者有機會了解生物適應(yīng)水生環(huán)境及極端環(huán)境的機制，從而更好地認(rèn)識和保護它們。

　　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。“通過這些數(shù)據(jù)，我們有機會全面揭示企鵝這一大類群的物種形成和滅絕過程。現(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，這些對現(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)觀點認(rèn)為熱帶或溫帶生物相對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等因素共同推動企鵝的擴散與分化，而且在一定程度上促進高緯度物種適應(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使企鵝能更好地利用血氧延長潛水時間，而光敏感基因的改變則使企鵝可以看見紫外光等短波長光，從而具有敏銳的水下視覺。

　　“隨著大陸板塊運動和大氣中二氧化碳濃度的變化，在過去6000多萬年的漫長時間里，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?、中國科學(xué)院動物研究所研究員張德興認(rèn)為，這說明企鵝具有極強的演化適應(yīng)能力，讓人們對于這些神奇動物的未來感到樂觀。