2023-11-16|閱讀時間 ‧ 約 7 分鐘

科學家的企鵝 你來自何方?你情歸何處? 基因譜系學,找出企鵝們真正的老家

企鵝是世界上唯一一種,不會飛行,只會潛水的鳥。企鵝家族廣佈在南半球,現存共有18個種類。

目前世界上的18種企鵝 你認識幾種?

目前世界上的18種企鵝 你認識幾種?

企鵝們到底什麼時候開始這麼特立獨行的生活方式,成為鳥中怪咖的呢?又到底企鵝是從南極出發探險非洲和澳洲,還是反過來從非洲澳洲前往冰天雪地的南極?這些問題,從2005年開始,科學家們就吵吵鬧鬧的爭辯著,還沒有個結論。

目前挖掘到最古早的企鵝化石,是1980年在紐西蘭出土的歪馬路企鵝(Waimanu),推估年代約在6千萬年前,地質年代的古近紀,古新世(Paleocene)。歪馬路身高約65-100公分,體重10-30公斤,大約跟現在的國王企鵝差不多。歪馬路企鵝有著長長的鳥嘴,翅膀比起其他鳥類短,骨頭也較扁平,形成適於滑水的刃狀(可見飛行能力大概已經不太行了)。歪馬路企鵝短短的腿和直立的外型,已經跟現代企鵝差不多了,可以在陸地上走得很好。

目前找到最古早的企鵝祖先,6千萬年前古新世的歪馬路企鵝(Waimanu),長長的嘴和脖子,跟現代企鵝不太一樣。但是已經有短短扁扁,適於潛水的翅牓,還有短短寬寬的腳,直立的身型,適合在陸地上行走

你以為企鵝們沒有想過脫離矮冬瓜圈子嗎?那就錯了,過了2千萬年,在始新世(Ecocene)出現了一種巨無霸企鵝,身高可以接近200公分,體重高達100公斤,簡直是企鵝界的連勝文(勝文兄到底要在本板中槍多少次...  請聽林書豪與連勝文的BMI差距:https://reurl.cc/WLOWOk)。科學家們為這種跟人一樣大的鳥,命名為人鳥企鵝(Anthropornis)。但顯然這種高頭大馬策略是被演化給淘汰了。

4千萬年前的始新世曾經出現身高180公分,體重100公斤的人鳥企鵝

科學家們從化石的形態和發現的地層來推論企鵝的起源,一直沒有共識。2006年開始有了基因分析的演化推論,不過大多利用基因片段或是粒腺體基因的序列做為基礎。2020年,揪你呀 哪邊吶小姐(Juliana Vianna)利用全基因分析結果,結合遠古地理,冰帽狀況及南極洋流變化來推演。

全基因(Genome wide)分析得出企鵝的演化樹。國王企鵝和皇帝企鵝跟大家早早就分開了....


揪你呀哪小姐發現在分子基因的層次,企鵝們的演化是朝南極和赤道兩方面發展適應性的,企鵝們的老家其實是在海面溫度9度的澳洲和紐西蘭。

企鵝的演化路徑,從澳洲紐西蘭(I)開始 --> 南極洲(D) --> 南極半島 (C)--> 南美 (A)

科學家們利用衛星觀察南極的企鵝發現,全球暖化對於企鵝們的生活有很大的影響。阿德利企鵝(Adélie penguins)雖然住在冰天雪地的南極,但是為了保護寶貝蛋蛋們,總是會找沒有冰雪的地方築巢產卵。2016年,科學家發現,本來阿德利企鵝習慣築巢的地方,現在因為氣候暖化,冰雪開始融解,淹死了阿德利企鵝窩裡的蛋蛋和小企鵝。而且,氣候變遷也造成阿德利企鵝的食物,南極蝦的分佈改變。種種原因之下,阿德利企鵝已經開始搬家,去尋找可能的生存之地。

皇帝企鵝的第二大地盤Halley Bay 在圖的上方,已經三年無法孵育出企鵝寶寶,大量皇帝企鵝搬家到地圖下方的Dawson-Lambton去生養小孩了


準備要搬家的阿德利企鵝

準備要搬家的皇帝企鵝


2019年,科學家們也發現,南極第二大的皇帝企鵝地盤Halley Bay,自2016年的聖嬰現象開始,風變強,冰變薄,而且狀況已經連續三年沒有好轉,也孵不出企鵝寶寶,這是前所未見的狀況。然而,隔壁村子Dawson-Lambton 卻開始擠了滿坑滿谷的企鵝,皇帝企鵝也開始遷徙,寫下皇帝企鵝的雙城故事。

目前存在,與企鵝血緣最近,會飛的鳥親戚,鸌形目鳥類


地球從形成到現在,經過了幾次氣候極端的變化。企鵝們花了百萬年以上的時間,來適應不同的環境。在人類開始文明發展到現在,由人為活動所造成的氣候變化速度,快到讓許多物種難以用演化來適應,企鵝也是其中之一。現在,企鵝們已經開始了前所未有的拓荒行動,企鵝的改變能追得上全球暖化的速度嗎?還是,我們又要跟企鵝說再見了呢?

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資料來源:

https://www.nature.com/news/2007/070625/full/070625-3.html

https://www.sciencedirect.com/.../pii/S1631068319301265....

https://www.nature.com/articles/srep28785

https://www.courthousenews.com/.../04/penguin-breeding.pdf

https://www.pnas.org/content/117/36/22303

圖片來源:

https://www.pbase.com/.../procellariiformes_abatrosses...

https://prehistoric-fauna.com/Waimanu

https://en.wikipedia.org/wiki/Emperor_penguin

https://blog.rsb.org.uk/world-penguin-day-and-the-march.../

https://www.tes.com/.../uGZNGklouCppVA/art-lesson-penguins


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