Международная группа из 40 исследователей проанализировала геномы — полный набор ДНК — всех живых и недавно вымерших видов пингвинов и объединила их с летописью окаменелостей, чтобы получить новое представление о ключевых событиях в эволюции этих удивительных птиц.
Императорский пингвин — один из видов пингвинов, чья ДНК «принимала участие» в новом исследовании / © phys.org
Хотя обычно мы думаем о пингвинах как о жителях полярных льдов, охотящихся за рыбой в холодном море и удирающих от морских леопардов, на самом деле начальные этапы эволюции этих птиц, начавшиеся около 60 миллионов лет назад, происходили в более теплых условиях, похожих на условия в Южной Африке или на Галапагосских островах.
Несмотря на их прекрасные адаптационные возможности, современные пингвины оказались под угрозой вымирания из-за глобальных изменений климата, поэтому новое исследование эволюционной истории этих птиц призвано оценить, как росла или падала численность пингвинов в ответ на прошлые климатические изменения и как она может измениться в будущем.
Исследование показало, что эволюция пингвинов протекала под воздействием глобальных климатических колебаний между холодными и теплыми периодами. Изучив геномы современных видов этих птиц, ученые смогли отследить, когда численность популяций была минимальной, а когда она увеличивалась, связав это с периодами неблагоприятных и благоприятных условий окружающей среды соответственно. Скажем, когда температура на планете понизилась, пингвины колонизировали более теплые воды на севере, а при потеплении вернулись обратно к Южному полюсу, чтобы все время оставаться в пределах своего температурного оптимума.
Авторы работы также определили набор генов, которые лежат в основе некоторых адаптаций, позволивших пингвинам расселиться по всему Южному полушарию. Эти адаптации включают особенности терморегуляции, способности к глубоководному погружению, довольно острое подводное зрение и оптимальные размеры тела. Исследователи обнаружили, что пингвины эволюционировали очень медленно по сравнению с другими птицами, но при этом многие из их ключевых особенностей, связанных с водной жизнью, возникли на ранних этапах развития, задолго до формирования ледяного щита Антарктиды.
Исследование проводили в рамках огромного международного проекта Bird Genome 10K, цель которого — секвенирование генома всех живых видов птиц. Полученные данные помогут ученым не только зафиксировать генетический материал этих животных, среди которых немало видов, находящихся под угрозой исчезновения, но и, возможно, отыскать пути к их спасению, в том числе через изучение их эволюционной истории.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
