唧唧堂名校科研介绍2014-07-29 6:16 PM

气候变化如何使企鹅由“成王”变“败寇”

生存于末期冰河时代和约千年前间的南极企鹅因气候变暖和冰川退缩而从中获益,因为这使他们更容易在陆地上繁衍和在海洋中觅食。但是现在他们似乎已跟不上冰川快速消融的步伐。在最新研究中,研究人员用基因技术来估计现代企鹅多样性由何而起并重现过去的种群规模。 

综观3万年前人类活动未影响气候时,随着南极洲逐步回暖,研究人员发现,三个企鹅品种:Chinstrap, Adélie和Gentoo penguins南部种群数量(帽企鹅,阿德利企鹅和巴布亚企鹅)有所增加。与此相反,在福克兰群岛的Gentoo企鹅(巴布亚企鹅)的种群数量相对稳定,因为它们并没有受冰盖范围巨变的影响。 

南安普敦大学海洋和地球专业研究生,论文发表于《Scientific Reports》杂志的共同作者Gemma Clucas表示,尽管我们通常认为企鹅依靠冰川生存,但这项研究表明在末期冰河时代南极洲周围巨量冰川无法容纳企鹅现今的大量人口数。研究发现企鹅依赖陆地繁衍和海洋觅食。而南极洲周边的广袤冰盖和海冰使得企鹅不适宜在此居住。

巴布亚企鹅的双赢

尤其有趣的是冰河时代后,所有这些企鹅种群都因“气候变化”得益,气候变暖使他们得以扩大种群数量。然而这和现今我们所看到的模式不同。阿德利和帽企鹅风光不再,他们的种群数量似乎反因南极半岛周围的气候变化而下降。唯有巴布亚企鹅“笑到了最后”,继续向南扩展其分布范围。牛津动物学系兼研究共同作者Tom Hart表示,我们并不是说,现今的气候变暖对企鹅有利,其实有些企鹅物种数现今的下跌表明,气候变暖对于大多数企鹅来说已从当初的助力变成了威胁。研究发现,过去3万年中不同企鹅物种对气候逐渐变暖的反应各有不同,而非我们基于当前气候快速变暖对企鹅所产生的破坏而期待它所有的反应。

增倍的冬季海冰 

为了估计企鹅遗传多样性变化,研究人员收集了来自537只在南极半岛周边殖民地的企鹅羽毛和血液样本。随后他们测序了相对快速演变的线粒体DNA区域。使用该区域DNA突变率作为校准点,研究人员能够绘制随时间变化的种群规模数量。 

在末期冰河时代,南极洲被比现今增倍的冬季海冰所包围。随着冰河的衰退,这些企鹅能够获得更多的繁殖地点和更开放的觅食海域。

Clucas表示,尽管历史上的气候变暖显然为企鹅开辟了新天地,但我们不应该就此认为当今人类活动造成的气候变暖会对整个企鹅群体有利。其他研究证据表明,现今气候变化让大多数种群成了炮灰而只成就了少数赢家—例如南极周边半岛的帽企鹅和阿德利企鹅种群数正在急剧下降。这可能归咎于海冰减少导致了帽企鹅和阿德利企鹅所赖以生存的食物磷虾储量因此萎缩,而巴布亚企鹅不以磷虾为主食,因而抓住了繁衍壮大的生存机遇。

来自英国南极调查局,Oceanites公司,Woods Hole海洋学研究所和Wilmington市北卡罗来纳大学的科学家为这项研究提供了贡献。

英文报道: 
HOW CLIMATE TURNED PENGUIN WINNERS INTO LOSERS
http://www.jijitang.com/note/5442

论文原文: 
《风水轮流转:南极半岛企鹅的气候变化“赢家”和“失败者”》, 2014年6月12日发表于《Scientific Reports》 
http://www.jijitang.com/note/5443

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