دانشمندان تاریخچه پنگوئن‌های «مسخره‌ای جذاب» را کشف کردند

محققان روز سه‌شنبه کامل‌ترین بررسی تا به امروز را در مورد تاریخچه پنگوئن‌ها به بیش از 60 میلیون سال پیش ارائه کردند، از جمله شناسایی مجموعه‌ای از ژن‌ها که در سازگاری‌های مربوط به بینایی زیر آب، غواصی طولانی، تنظیم دمای بدن، رژیم غذایی و… اندازه بدن.

محققان ژنوم 20 گونه و زیرگونه پنگوئن زنده را توالی یابی کردند. با توجه به انقراض بیش از سه چهارم گونه های پنگوئن شناخته شده، محققان همچنین 50 گونه فسیلی را با استفاده از داده های اسکلتی در تجزیه و تحلیل خود گنجانده اند.

محققان گفتند پنگوئن ها از یک اجداد مشترک با گروهی از پرندگان دریایی که شامل آلباتروس ها و پترل ها هستند، تکامل یافته اند. پنگوئن‌ها ابتدا توانایی غواصی را مانند یک پافین تکامل دادند و متعاقباً با سازگاری با قلمرو آبی، توانایی پرواز را از دست دادند و به شناگران و غواصان عالی تبدیل شدند.

قدیمی ترین پنگوئن شناخته شده – قدمت آن به 61 میلیون سال پیش، حدود 5 میلیون سال پس از رویداد انقراض دسته جمعی که دایناسورها را محکوم کرد – Waimanu manneringi از نیوزیلند نام دارد.

دانیل کسپکا، دیرینه شناس پرندگان از موزه بروس در گرینویچ، کانکتیکات، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: برای من، پنگوئن ها نمونه کاملی از یک گذار تکاملی بزرگ هستند، مانند تکامل سبک زندگی آبی در نهنگ ها یا پرواز در خفاش ها. منتشر شده در مجله Nature Communications https://www.nature.com/articles/s41467-022-31508-9.

ما می‌دانیم که پنگوئن‌ها از پرندگان در حال پرواز تکامل یافته‌اند، اما این اتفاق بیش از 60 میلیون سال پیش رخ داده است و ما باید به دنبال سوابق فسیلی باشیم تا در کجا، چه زمانی و چگونه اتفاق افتاده است. به علاوه، پنگوئن ها موجودات مسخره ای جذاب هستند. آنها عاشق می‌شوند، می‌جنگند، دزدی می‌کنند، و به دلیل حالت عمودی خنده‌دارشان، واقعاً آسان است تصور کنیم که آنها انگیزه‌های مشابهی با مردم دارند.»

این مطالعه نشان داد که چگونه تغییرات دمای جهانی – نوسانات بین دوره‌های سرد و گرم – و جابه‌جایی در جریان‌های اصلی اقیانوس محرک‌های مهم تکامل پنگوئن‌ها بوده‌اند.

کسپکا گفت: «ما تخمین زدیم که چگونه جمعیت هر گونه پنگوئن در 250000 سال گذشته از امضاهای باقی مانده در ژنوم آنها به دلیل سقوط و رونق جمعیت در نوسان بوده است. اپیلاسیون و کاهش ورقه های یخی تأثیر زیادی بر پنگوئن ها داشت و گونه هایی که در برابر یخ های دریا در حال عقب نشینی هستند ممکن است به شدت از گرمایش جهانی در آینده آسیب ببینند.

همچنین مشخص شد که پنگوئن ها کمترین نرخ تکاملی را که تاکنون در بین پرندگان شناسایی شده است، نشان می دهند.

پنگوئن ها عمدتاً در نیمکره جنوبی زندگی می کنند، از جمله گونه هایی مانند پنگوئن آدلی در امتداد خطوط ساحلی قطب جنوب. پنگوئن گالاپاگوس تنها پنگوئن است که در شمال خط استوا یافت می شود.

ترزا کول، محقق فوق دکتری دانشگاه کپنهاگ و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: این تحقیق ژن‌های مختلفی را کشف کرد که احتمالاً در سازگاری‌های فیزیولوژیکی منحصر به فرد پنگوئن دخیل هستند.

آن‌ها جهش‌های ژنی را نشان می‌دهند که دید آن‌ها را به سمت انتهای آبی طیف رنگی تغییر می‌دهد. نور آبی عمیق‌تر از نور در انتهای قرمز طیف به اقیانوس نفوذ می‌کند، بنابراین این ویژگی به تنظیم دقیق دید در نور کم و دقت زیر آب کمک می‌کند.

ژن هایی که به پرندگان کمک می کنند طعم شور و ترش را تشخیص دهند در پنگوئن ها فعال هستند. اما ژن هایی که به تشخیص طعم های تلخ، شیرین و خوش طعم کمک می کنند، غیرفعال می شوند. اینها ممکن است دیگر مورد نیاز نباشند زیرا پنگوئن ها در آب سرد و شور غذا می خورند و معمولاً طعمه هایی از جمله ماهی، میگو و ماهی مرکب را به طور کامل می بلعند.

پنگوئن ها صاف و سفت شدن استخوان های بال خود را نشان می دهند و پرهای پرواز خود را به ساختارهای کوچک تبدیل می کنند که به تبدیل بال ها به باله کمک می کند. آنها همچنین فضاهای هوایی در اسکلت را کاهش دادند و ضخامت دیواره استخوان را افزایش دادند تا کارایی غواصی را افزایش دهند، و همچنین توانایی ذخیره اکسیژن بیشتر در عضلات خود را برای غواصی طولانی اضافه کردند.

پنگوئن ها زمانی بسیار بزرگتر از گونه های امروزی بودند. یک گونه به نام Kumimanu biceae که بین 55 تا 60 میلیون سال پیش در نیوزیلند زندگی می کرد، حدود 6 فوت (1.8 متر) ارتفاع داشت. بزرگترین گونه موجود، پنگوئن امپراتور، حدود 3 فوت (1 متر) قد دارد.

(گزارش توسط ویل دانهام، ویرایش توسط روزالبا اوبراین)