《自然—通讯》：企鹅请回答，“笨拙”的你为何弃天空而择海洋？(3)

企鹅的历史分布及推测的扩散情况，箭头为企鹅可能的扩散路径，彩色区域为企鹅的分布范围。周程冉绘
环境雕刻师如何塑造企鹅
当研究团队站在演化的尺度上去观察企鹅，发现了它们的体型逐渐趋向小型化；喙、四肢等形态特征逐渐转变为更适合海洋环境的特征；企鹅的物种数目由于冰期事件的影响，也与温度呈现了相反的变化趋势。
“传统上认为热带或温带生物相对极地生物会有更快的演化速率。”论文共同第一作者、深圳华大生命科学研究院周程冉博士提到，“但我们发现帝企鹅等高纬度企鹅具有比低纬度企鹅更快的演化速率。意味着南极环境引起的压力与历史气候波动等因素一同推动了企鹅的扩散与分化，也在一定程度上促进了高纬度物种对极地环境的适应。”
此外，研究团队还找到了一系列关键基因，汇总出了企鹅适应寒冷环境以及水下生活的“基因秘诀”。

企鹅功能基因展示。周程冉、方妙全绘，照片来自pixabay
比如水下视觉能力。相比空气，海水的透光性要差得多，由于海水的吸收作用，光被迅速削弱，仅有少许蓝光等短波长光能到达水下约200m的深度。“水下视力一直是潜鸟面临的巨大挑战，而在企鹅中，一些光敏感相关的基因生了突变，影响了光传导通路，促进了对蓝光、紫外光的识别，让企鹅具备了水下及暗光环境下敏锐的视觉。”论文共同一作、深圳华大生命科学研究院生物信息分析师方妙全解释，正是凭借多视觉基因改变的方式，企鹅获得了更好的水下视力。
再如，作为具有最强潜泳能力的鸟类，企鹅中的血红蛋白和肌红蛋白具有显著区别与其它鸟类的保守位点，王企鹅属也有区别与其它企鹅的保守位点。“这些特征使得企鹅能够更高效地利用血液中的氧气，使其自身成为了‘高效富氧舱’，延长了潜水时间。”方妙全补充道。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-31508-9
来源：小柯生命