帝企鹅的岛屿迁徙历史揭示

上个冰河时代末期冰川消退导致不会飞的鸟类迁徙到克罗泽群岛

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一项新的基因研究表明,大约在15,000年前,冰川融化,气候变暖后,帝企鹅在南极洲以北的一连串岛屿上定居。

研究发现,温暖的天气为企鹅提供了它们茁壮成长所需的两样东西:无冰陆地,用于抚养幼雏;以及在游泳范围内觅食以喂养幼雏的食物。

维也纳大学进化生物学家、研究合著者埃米利亚诺·特鲁奇说:“当这两个条件都满足时,种群就会爆发式增长。”[照片:波西ession岛的帝企鹅]


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岛屿生活

帝企鹅(Aptenodytes patagonicus)是世界第二大企鹅,生活在最靠近南极洲的温带岛屿上,例如南乔治亚岛、火地岛和福克兰群岛。

但帝企鹅最大的繁殖地是在克罗泽群岛,这是印度洋南部海域的一连串岛屿。

夏天,企鹅潜入离群岛约250英里(400公里)的地方捕食小灯笼鱼,每三到五天返回一次喂养幼雏。灯笼鱼聚集在被称为极锋的海洋区域,那里寒冷的极地水域与温暖的热带水域交汇,形成明显的温度梯度。冬季,企鹅冒险前往约621英里(1,000公里)外的南极洲边缘觅食,但它们究竟吃什么仍然是个谜,研究合著者、摩纳哥科学中心极地生态学家席琳·勒博赫克说。

企鹅蛋交换

为了了解这些不会飞的鸟类最初是如何到达克罗泽群岛的,勒博赫克和她的同事悄悄潜入企鹅繁殖地的边缘,在企鹅父母眼皮底下偷偷带走两到三周大的幼雏,并用假蛋取而代之。

“这真的很奇怪,”勒博赫克告诉Live Science。“如果你足够小心和迅速,成年企鹅真的不会注意到你在做什么。”

在繁殖地外,研究人员测量了小企鹅的体重,以及喙、鳍状肢和脚。然后,研究小组从小企鹅身上抽取了几滴血来测试它们的DNA。(过去的研究表明,帝企鹅群落已经适应了这些人类的侵扰。)

迁徙历史

研究小组分析了来自八只帝企鹅的约65,000个DNA片段。由于碱基对或DNA中的字母会随着时间的推移以缓慢但有些可预测的速度发生突变,因此计算出有多少DNA片段包含相同的字母序列可以揭示种群扩张的时间。

研究小组发现,企鹅的大部分遗传区域非常相似,这表明它们起源于一个非常小的初始种群。此外,种群大约在15,000年前开始扩张——就在上一个冰河时代结束,冰川从岛屿上退去之后。

特鲁奇告诉Live Science:“一旦繁殖地可用,种群数量就会迅速增加。”

未来黯淡

新模型强调了企鹅茁壮成长所需的条件,这可能有助于研究人员预测企鹅将如何适应气候变化

但对于这些肥胖的鸟类来说,未来看起来并不乐观。目前的模型预测,如果气候变化不得到缓解,极锋将向南移动,使企鹅夏季的主要食物灯笼鱼离岛屿越来越远。

勒博赫克说,这将使企鹅难以在岛屿上生存,因为它们需要在夏季频繁地喂养幼雏,而且游泳距离有限。

勒博赫克说:“如果我们不改变人类的行为,我认为在200年后,帝企鹅的处境将非常糟糕。”

这项研究于今天(6月10日)发表在《英国皇家学会B辑:生物科学学报》杂志上。


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