Исследование раскрывает 60 миллионов лет эволюции пингвинов

Международная команда из 40 исследователей проанализировала геномы — полные наборы ДНК — всех ныне живущих и недавно вымерших видов пингвинов. Эти данные объединили с палеонтологической летописью, чтобы получить новое представление о ключевых событиях и процессах, сформировавших эволюцию этих знаковых птиц. Исследование, опубликованное в Nature Communications, является первым всесторонним генетическим исследованием, охватывающим как вымершие, так и существующие виды.

Исследование показало, что эволюция пингвинов была обусловлена изменениями климата и океанических течений. Учёные обнаружили в геномах «сигнатуры», указывающие на чередование периодов существования небольших популяций в климатических рефугиумах (регионах, где пингвины могли выживать в неблагоприятные периоды) и периодов роста популяций с повторным заселением территорий при улучшении условий. При похолоданиях пингвины вытеснялись севернее, а затем возвращались к полюсам при потеплениях, когда появлялись доступные для заселения местообитания.

Также был выявлен набор генов, потенциально лежащих в основе адаптаций, позволяющих пингвинам процветать в уникальных средах, включая Антарктику и Южный океан. Эти адаптации включают терморегуляцию, глубокое ныряние, подводное зрение и факторы, контролирующие размер тела. Исследователи обнаружили, что пингвины эволюционировали очень медленно по сравнению с другими птицами, но полагают, что многие ключевые черты, связанные с водным образом жизни, появились на ранних этапах их эволюции.

Профессор Ричард Филлипс, эколог по морским птицам из Британской антарктической службы и соавтор исследования, отмечает: «Хотя большинство людей представляют пингвинов среди льдин, преследуемых морскими леопардами, они эволюционировали в водных существ ещё до формирования полярных ледяных щитов! Со временем у них развились черты, позволившие колонизировать широкий спектр морских сред — от тропиков до Антарктики. Эта работа даёт скачок в нашем понимании того, какие гены лежат в основе этих различных адаптаций».

Сегодня пингвины снова находятся под угрозой из-за изменения климата. Учёные подчёркивают, что это исследование, показывающее влияние прошлых климатических событий на размеры популяций, крайне важно для понимания того, как популяции могут реагировать на будущие климатические изменения.

Исследование является частью международного проекта Bird Genome 10K, целью которого является секвенирование геномов всех ныне живущих видов птиц.