试图了解南极洲过去的科学家们面临着严峻的挑战。冰不会形成化石，因此没有直接的证据表明最南端大陆的冰川在遥远的过去延伸到多远。这是一个问题，因为它使得在日益变暖的世界中预测南极洲的未来更加困难。
图尔凯章鱼（Pareledone turqueti）登场了。这种小生物在南极洲周围的海底爬行，在新的研究中，科学家们利用其基因组来论证，南极洲的一个主要冰盖在过去气温仅比工业化前时期高出 1 摄氏度时就完全崩塌了。被称为南极西部冰盖的这片冰川如今已重新生长到 77 万立方英里，但如果它再次崩塌，其融水将使全球海平面上升 10 英尺以上。
“这确实是第一个被用于研究过去崩塌的生物学证据，我认为这篇论文真正特别和令人惊讶的地方，”科罗拉多矿业学院的古冰川学家瑞安·文图雷利说，他没有参与这项新研究。“我认为我们能够利用章鱼种群来了解南极冰盖的历史，这真是太不可思议了。”
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澳大利亚詹姆斯库克大学的进化遗传学家、新研究的合著者莎莉·刘说，这种研究并非所有物种都可行，该研究于12月21日发表在《科学》杂志上。“我们需要一种分布在南极洲周围，但通常待在一个地方的物种，”她说。“如果它游得太频繁，在南极洲周围移动得太频繁，那么任何历史上的迁徙和遗传物质交换的迹象都会被它现在移动的速度所侵蚀。”
图尔凯章鱼符合要求，因为它们遍布南极洲，并在海底爬行而不是长距离游泳，刘说。在新的研究中，她和她的同事分析了来自大约 100 个此类章鱼的 DNA 样本，这些样本要么在博物馆收藏中发现，要么被渔船意外捕获。
当他们观察动物的遗传物质时，刘和她的同事注意到了地理趋势。例如，在南美洲尖端以东的两个岛屿群——沙格岩和南乔治亚岛周围发现的章鱼非常相似，正如您所期望的那样，因为这些种群彼此之间的距离比与其他种群的距离更近。
然而，当涉及到南极西部冰盖周围的种群时，研究人员看到的结果更加令人惊讶。生活在罗斯海的现代章鱼与位于大陆沿岸的动物共享遗传物质，罗斯海位于南极西部冰盖与南极其他地区交汇处的一侧，但它们也与冰盖与南极洲大陆在南威德尔海的交汇点另一侧的章鱼共享遗传物质。刘说，如今，图尔凯章鱼需要绕过指向南美洲的突出半岛游无数英里，才能在这两个海域之间穿梭，这对这些不爱冒险的游泳者来说是不太可能的壮举。
相反，研究人员认为，这两个种群之间的遗传相似性是南极西部冰盖完全融化时遗留下来的，当时浅海航道连接着罗斯海和威德尔海。遗传分析表明，这两个种群在 300 多万年前开始混合，并在 13.9 万至 5.4 万年前分离。这个时间线与之前的怀疑相符，即南极西部冰盖在最后一次间冰期（发生在 13 万至 11.5 万年前的温暖时期）完全崩塌。
然而，直到现在，冰川学家和地质学家才拥有有限的工具来试图了解冰盖是完全崩塌还是仅仅缩小。他们迄今为止最有用的技术是对沉积物岩芯的分析——沉积物岩芯是多年甚至几个世纪以来形成的层状沉积物的长圆柱体，通常来自冰盖本身之外。“长期以来，我们一直在用同样的老办法来研究这个问题，”文图雷利说。分析现代动物的基因组标志着添加到工具箱中的一种完全不同的方法。
科罗拉多大学博尔德分校的极地科学家泰德·斯坎博斯说，了解南极西部冰盖的历史可能听起来很神秘，但事实并非如此，他没有参与这项新研究。这个冰盖的脆弱性将影响全世界人类的命运，他说，即使来自像章鱼这样不太可能的来源，任何见解都是宝贵的。
他说，有了新的发现，科学家们可以更好地预测冰盖未来人为驱动的崩塌的时间表——无论是会在未来一两个世纪内发生，还是需要 400 或 500 年。由此，科学家们可以更准确地计算海平面上升的速度，并让社会有足够的时间向内陆迁移。
“这是未来两三个世纪海平面上升最不确定和最难以预测的威胁，”斯坎博斯说。“不难理解，较温暖的海洋温度或较温暖的气温最终将如何影响它。问题是：它会以多快的速度崩解？”