Міжнародна група з 40 дослідників проаналізувала геноми – повний набір ДНК – всіх живих і недавно вимерлих видів пінгвінів і об’єднала їх з літописом скам’янілостей, щоб отримати нове уявлення про ключові події в еволюції цих дивовижних птахів. Дослідження опубліковано в журналі Nature Communications.
Імператорський пінгвін – один з видів пінгвінів, чия ДНК «брала участь» в новому дослідженні / © phys.org
Хоча зазвичай ми думаємо про пінгвінів як про жителів полярних льодів, що полюють за рибою в холодному морі і тікають від морських леопардів, насправді початкові етапи еволюції цих птахів, що почалися близько 60 мільйонів років тому, відбувалися в більш теплих умовах, схожих на умови в Південній Африці або на Галапагоських островах.
Незважаючи на їх прекрасні адаптаційні можливості, сучасні пінгвіни опинилися під загрозою вимирання через глобальні зміни клімату, тому нове дослідження еволюційної історії цих птахів покликане оцінити, як зростала або падала чисельність пінгвінів у відповідь на минулі кліматичні зміни і як вона може змінитися в майбутньому.
Дослідження показало, що еволюція пінгвінів протікала під впливом глобальних кліматичних коливань між холодними і теплими періодами. Вивчивши геноми сучасних видів цих птахів, вчені змогли відстежити, коли чисельність популяцій була мінімальною, а коли вона збільшувалася, пов’язавши це з періодами несприятливих і сприятливих умов навколишнього середовища відповідно. Скажімо, коли температура на планеті знизилася, пінгвіни колонізували тепліші води на півночі, а при потеплінні повернулися назад до Південного полюса, щоб весь час залишатися в межах свого температурного оптимуму.
Автори роботи також визначили набір генів, які лежать в основі деяких адаптацій, що дозволили пінгвінам розселитися по всій Південній півкулі. Ці адаптації включають особливості терморегуляції, здатності до глибоководного занурення, досить гострий підводний зір і оптимальні розміри тіла. Дослідники виявили, що пінгвіни еволюціонували дуже повільно в порівнянні з іншими птахами, але при цьому багато з їх ключових особливостей, пов’язаних з водним життям, виникли на ранніх етапах розвитку, задовго до формування крижаного щита Антарктиди.
Галапагоський пінгвін – найпівнічніший вид цих птахів, прекрасно почуває себе в екваторіальному поясі нашої планети / © galapagosconservation.org.uk
Дослідження проводили в рамках величезного міжнародного проекту Bird Genome 10k, мета якого — секвенування генома всіх живих видів птахів. Отримані дані допоможуть вченим не тільки зафіксувати генетичний матеріал цих тварин, серед яких чимало видів, що знаходяться під загрозою зникнення, але і, можливо, відшукати шляхи до їх порятунку, в тому числі через вивчення їх еволюційної історії.