Пингвините еволюират бавно и това ги прави уязвими към изменението на климата

Природа • •

Обширно проучване на изчезнали и днес съществуващи пингвини показва, че птиците може да не са в състояние да се справят с главоломната скорост на съвременното затопляне.

Южен скален пингвин (Eudyptes chrysocome) стои на скала на остров Марион, Южна Африка. Видът е световно застрашен със статут "Уязвим".

Южен скален пингвин (Eudyptes chrysocome) стои на скала на остров Марион, Южна Африка. Видът е световно застрашен със статут "Уязвим".

© Снимка: Томас П. Пешак

Плъзгайки се по заснежените антарктически склонове и порейки студените води, пингвините изглеждат идеално приспособени към околната среда. Но харизматичните птици не винаги са били нелетящи водни акробати. Преминаването от летене към плуване изисква почти изцяло нов набор от умения, форми на тялото и физически функции.

Сега нови изследвания използват безпрецедентна комбинация от фосилни записи и геномни данни, за да начертаят сложната еволюция на пингвините по начин, който не е виждан преди. Но и за да проучат как климатът е оформил съдбата на отделните подвидове.

„Пингвините са най-забавният продукт на еволюцията“, казва съавторът на изследването Даниел Ксепка, палеонтолог по птиците в Музея на Брус в Гринуич, Кънектикът, САЩ. „Те са адаптирали напълно различен план на тялото и начин на живот в сравнение с предците си.“

Проучването, публикувано в списанието Nature Communications, показва, че ранните пингвини се адаптират изненадващо бързо към новосъздадените екологични ниши в Южното полукълбо след масовото измиране от периода палеоген преди около 66 милиона години. Изчезването на динозаврите създава повече възможности за разпространение на други животни и пингвините запълват различни климати и биоми в южната половина на света.

Но също така изследването разкрива, че пингвините проявяват най-бавната известна скорост на еволюция сред всички птици. Това означава, че скоростта на генетичните им мутации се забавя значително след масовото изчезване, когато преминават към живот в морето. Това поставя под въпрос способността им да се адаптират бързо към главоломната скорост на съвременното изменение на климата, казват авторите на изследването.

Над половината от около 18-те вида пингвини, съществуващи днес и живеещи на толкова различни места като Бразилия, Нова Зеландия и Южна Африка, вече са признати за застрашени или уязвими от Международния съюз за опазване на природата.

„Изглежда съвременните пингвини са по-малко подготвени да оцелеят при тези бързи промени в околната среда, отколкото древните пингвини поради това забавяне в скоростта на еволюцията“, казва Ванеса де Пиетри, палеонтолог по птиците в Новозеландския университет в Кентърбъри, която не участва в проучването.

Адаптиране към живот във водата

Прекият предшественик на пингвините не е известен, тъй като не разполагаме с вкаменелости, казва де Пиетри. Мистериозният пингвин вероятно е живял преди повече от 60 милиона години, когато се е отделил от сродните групи летящи птици, наподобяващи албатроси и буревестници.

Предишните изследвания на еволюцията на пингвините са ограничени и от факта, че около три четвърти от всички видове пингвини вече са изчезнали, но те са известни от вкаменелости. Освен това, досега нито едно проучване не е комбинирало всички вкаменелости с всички съвременни и наскоро изчезнали геноми на пингвини.

„Това е впечатляващ подход за разбиране на еволюцията на пингвините“, казва Ник Роуленс, палеогенетик от Новозеландския университет в Отаго, който не участва в изследването.

Чрез обединяването на тези два огромни масива от данни авторите прецизират еволюционното дърво на пингвините, посочват моментите, в които пингвините стават по-разнообразни, начертават промените в популациите и определят кои гени са им помогнали да направят прехода към живот във водата.

„Това наистина ни дава цялата картина“, казва Ксепка.

Сравняването на всички съществуващи геноми на пингвини позволява на екипа да идентифицира гените, отговорни за отделните адаптации. Свързването на геномите с вкаменелостите дава информация и за това кога са се появили съответните гени, както и различните видове. А последната стъпка в изследването е свързването на всичко това с климата.

ВИДЕО: ПИНГВИНИТЕ ПРАВЯТ ВЪЛНА

Мъжките императорски пингвини създават вълни от координирани движения, което им помага да се стоплят в Антарктика.

В крак с изменението на климата

След първоначалния бум на адаптации, скоростта на еволюцията на пингвините постепенно се забавя.

Веднъж приспособени за живот в морска среда, пингвините трябва да се приспособят към повтарящи се климатични промени в продължение на милиони години. Нов бум на диверсификация на видовете пингвини започва преди малко повече от два милиона години – с началото на последния ледников период. С нарастването на ледените покривки и промяната на околната среда пингвините мигрират и често остават напълно откъснати от другите групи. В продължение на стотици хиляди години, разделени от леда, пингвините еволюират в разнообразния набор от видове, с които днес споделяме планетата Земя.

„Това проучване показа много добре, в геномен контекст, как събитията на диверсификация могат да бъдат свързани с основните климатични събития в цялата история на пингвините“, казва де Пиетри.

Какво вещае бъдещето за пингвините

Много пингвини се адаптират с лекота към предишни климатични промени. Но скоростта на изменението на климата днес е по-бърза от промените, преживени от пингвините в миналото и това ги поставя пред ново еволюционно предизвикателство.

„Много пингвини живеят в зони на кота нула за изменението на климата“, казва Ксепка. Особено изложени на риск са антарктическите видове, тъй като континентът е загубил приблизително три трилиона тона лед от началото на 90-те години. Пингвините, ограничени до островите, също са уязвими, тъй като „няма къде да отидат“.

„Мисля, че съдбата на пингвините наистина е свързана със съдбата на човечеството“, казва Ксепка.

Какво е значението на ледника „Страшният съд“ на Антарктида за света?

Вижте повече

Какво е значението на ледника „Страшният съд“ на Антарктида за света?

Масивният ледник “Туейтс” (Thwaites) в Западна Антарктида съдържа достатъчно лед, за да повиши глобалното морско равнище с 65 см, в случай, че се срути.