人類文明在最近6000年里蓬勃興起，作為“地球冰箱”的南極洲，其生態系統也在其間悄然演變。昨天，武漢華大生命科學研究院、浙江大學生命演化研究中心與澳大利亞阿德萊德大學等國內外科研機構共同組成的“萬種鳥基因組計劃”研究團隊在《自然—通訊》上發表最新研究成果：通過對沉積古DNA的研究，他們從南極企鵝生態網的空間分布變化中窺見了6000年來的南極生態之變。
南極大陸位于地球的最南端，約在3400萬年前逐漸形成冰蓋，成為地球的巨型“冰箱”。有研究表明，DNA在如此寒冷環境中的降解速度較慢，因此古DNA就成了回溯南極生物多樣性變化的“時光機”。
研究團隊在南極洲羅斯海沿岸收集了來自不同采樣點的156份地層沉積物樣本，在對樣本進行古DNA提取和分析后，最終確認超過500萬條的序列來自真核生物，其中約76%來自企鵝等后生動物。事實上，隨著南極生態系統的演變，阿德利企鵝以其獨特的生存方式成為南極的象征之一。
當然，阿德利企鵝并非南極的獨居“居民”，它們與許多其他生物共同構成了一個復雜的生態網絡：一方面，企鵝是小型海洋動物的捕食者，如企鵝捕食磷蝦、南極銀魚、南極鱈魚等；另一方面企鵝也被其他動物捕食或干擾，比如賊鷗常在企鵝群落附近筑巢，是企鵝“寶寶”的天敵。
研究發現，不同時間、地點，企鵝食物類群占比各異。例如，在羅斯海南部地區，企鵝們會吃更多的魚，北部地區的企鵝更偏愛磷蝦，而在現存企鵝棲息地附近，磷蝦占比較多。作為海洋食物鏈的基礎，浮游生物的變化也記錄著南極過往的生態演替。比如，纖毛蟲在羅斯海中部和南部的企鵝活躍地區更常見，其他區域則較少見。
有意思的是，南象海豹與企鵝曾出現過演替。在距今約1400年的晚全新世，溫暖的氣候使海豹得以生活在更南邊的哈利特角地區。隨著氣候變冷和海冰增加，海豹逐漸退出了該地區，這里也逐漸被更耐寒的阿德利企鵝占據。這表明氣候變化引起了物種棲息地的收縮和擴張，也提示了南極生態系統對氣候變化的敏感性。
據介紹，研究團隊并非第一次將目光聚焦于南極。兩年前，該團隊以古今結合的方式整合了化石、古氣候、基因組信息，揭示了企鵝6000萬年來在大時間尺度上的物種演化歷程和對極端環境的適應機制。這一次，他們嘗試在更小時間尺度上探索新問題，展示了利用DNA“時光機”來研究南極生物多樣性時空動態的巨大潛力。如今，南極企鵝的故事還在繼續，它們的遺傳密碼記錄著過去，也指引著未來。
人類文明在最近6000年里蓬勃興起，作為“地球冰箱”的南極洲，其生態系統也在其間悄然演變。昨天，武漢華大生命科學研究院、浙江大學生命演化研究中心與澳大利亞阿德萊德大學等國內外科研機構共同組成的“萬種鳥基因組計劃”研究團隊在《自然—通訊》上發表最新研究成果：通過對沉積古DNA的研究，他們從南極企鵝生態網的空間分布變化中窺見了6000年來的南極生態之變。
南極大陸位于地球的最南端，約在3400萬年前逐漸形成冰蓋，成為地球的巨型“冰箱”。有研究表明，DNA在如此寒冷環境中的降解速度較慢，因此古DNA就成了回溯南極生物多樣性變化的“時光機”。
研究團隊在南極洲羅斯海沿岸收集了來自不同采樣點的156份地層沉積物樣本，在對樣本進行古DNA提取和分析后，最終確認超過500萬條的序列來自真核生物，其中約76%來自企鵝等后生動物。事實上，隨著南極生態系統的演變，阿德利企鵝以其獨特的生存方式成為南極的象征之一。
當然，阿德利企鵝并非南極的獨居“居民”，它們與許多其他生物共同構成了一個復雜的生態網絡：一方面，企鵝是小型海洋動物的捕食者，如企鵝捕食磷蝦、南極銀魚、南極鱈魚等；另一方面企鵝也被其他動物捕食或干擾，比如賊鷗常在企鵝群落附近筑巢，是企鵝“寶寶”的天敵。
研究發現，不同時間、地點，企鵝食物類群占比各異。例如，在羅斯海南部地區，企鵝們會吃更多的魚，北部地區的企鵝更偏愛磷蝦，而在現存企鵝棲息地附近，磷蝦占比較多。作為海洋食物鏈的基礎，浮游生物的變化也記錄著南極過往的生態演替。比如，纖毛蟲在羅斯海中部和南部的企鵝活躍地區更常見，其他區域則較少見。
有意思的是，南象海豹與企鵝曾出現過演替。在距今約1400年的晚全新世，溫暖的氣候使海豹得以生活在更南邊的哈利特角地區。隨著氣候變冷和海冰增加，海豹逐漸退出了該地區，這里也逐漸被更耐寒的阿德利企鵝占據。這表明氣候變化引起了物種棲息地的收縮和擴張，也提示了南極生態系統對氣候變化的敏感性。
據介紹，研究團隊并非第一次將目光聚焦于南極。兩年前，該團隊以古今結合的方式整合了化石、古氣候、基因組信息，揭示了企鵝6000萬年來在大時間尺度上的物種演化歷程和對極端環境的適應機制。這一次，他們嘗試在更小時間尺度上探索新問題，展示了利用DNA“時光機”來研究南極生物多樣性時空動態的巨大潛力。如今，南極企鵝的故事還在繼續，它們的遺傳密碼記錄著過去，也指引著未來。
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