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重建企鵝演化歷程,大約6500萬年前企鵝祖先在古西蘭地區就出現了

近日,春城晚報-開屏新聞記者從中科院昆明動物研究所獲悉,科研人員重建了企鵝演化歷程,發現大約6500萬年前企鵝的祖先在古西蘭地區出現了;大約1400萬年前,現代企鵝的共同祖先出現在了古南美洲。另外,研究還揭示了企鵝適應寒冷環境的潛在分子機制。

重建企鵝演化歷程,大約6500萬年前企鵝祖先在古西蘭地區就出現了

中科院昆明動物研究所 供圖

企鵝具備鳥類中最強的潛泳能力,具有適應海洋生態系統和極端生態系統的形態、生理等特徵,是研究生物二次適應水生環境的範例,也是研究生物適應地球極端環境的重要物件。同時,企鵝作為全球變化對生態系統健康影響的哨兵,對環境變化也非常敏感。

中國科學院昆明動物所生物多樣性基因組學研究員團隊與華大生命科學研究院合作的研究團隊合作,在全球範圍收集了幾乎所有已知的74種企鵝的形態及地理等資料,構建了現存企鵝和近代滅絕企鵝的高質量基因組資料集,透過多學科聯合的方式,釐清了企鵝成員之間的演化關係,重建了企鵝的演化歷史。

研究發現,大約6500萬年前的時候,企鵝的祖先在古西蘭地區出現了。大約1400萬年前,現代企鵝的共同祖先出現在了古南美洲。它們向南極洲擴散並首先在南極半島和南極大陸分化形成了王企鵝屬,之後,其他現代企鵝分支也先後出現。

研究還揭示了企鵝對寒冷環境適應以及水下生活的潛在分子機制。在六千多萬年以來,企鵝形體型逐漸趨向小型化;喙、四肢等形態特徵逐漸轉變為更適合海洋環境的特徵;企鵝的物種數目由於冰期事件的影響,也與溫度呈現了相反的變化趨勢。同時,在演化速率方面,帝企鵝等高緯度的企鵝具有比低緯度企鵝顯著更快的演化速率,表明了南極極端環境給高緯度企鵝帶來了較大的環境壓力,伴隨冰期和氣候波動等環境事件,進一步推動了企鵝的遷徙、演化與分化,在一定程度上也促進了高緯度物種對極端環境的適應。此外,研究還找到了一系列與體溫調節、味覺偏好、肢體發育、骨骼生長和免疫系統等多相關的受到選擇的基因,揭示了企鵝對寒冷環境適應以及水下生活的潛在分子機制。

中國科學院昆明動物研究張國捷教授和丹麥哥本哈根大學的Theresa L。 Cole博士是論文共同通訊作者。深圳華大生命科學研究院的周程冉博士和生物資訊分析師方妙全是論文的共同第一作者。該專案得到了科技部國家重點研發計劃“海洋環境安全保障”專項、中國科學院國際夥伴計劃、國家自然科學基金、維拉姆基金會及深圳國家基因庫的支援。該專案也屬於萬種鳥基因組計劃專案。

春城晚報-開屏新聞記者 楊質高 實習生 劉姿妤

責編 徐紅

稽核 嚴雲

終審 王雲

【來源:開屏新聞】

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