Vědci analyzovali DNA tučňáka a zjistili něco velmi fascinujícího

Tučňáci nejsou cizí Klimatická změna. Jejich životní historie byla utvářena rostoucími a klesajícími teplotami a jejich těla jsou vysoce specializovaná na některé z nejdrsnějších podmínek na Zemi.

Vědci se však obávají, že evoluční cesta tučňáka může být zastavena, a to díky tomu, co se zdá být nejnižší evoluční rychlostí, jaká kdy byla u ptáků zjištěna.

Tým mezinárodních výzkumníků právě zveřejněno Jedna z nejkomplexnějších studií evoluce tučňáků k dnešnímu dni a první, která zahrnuje údaje o žijících a fosilních druzích tučňáků.

Výzkum odhaluje bouřlivou životní historii tučňáků obecně, přičemž tři čtvrtiny všech známých druhů tučňáků – nyní reprezentovaných pouze fosiliemi – již vyhynuly.

„Během 60 milionů let se tito výrazní ptáci vyvinuli ve vysoce specializované mořské predátory a nyní jsou dobře přizpůsobeni některým z nejdrsnějších prostředí na Zemi,“ Autoři píšou.

„Jak však ukazuje jejich evoluční historie, nyní stojí jako strážci zdůrazňující zranitelnost zvířat adaptovaných na chlad v rychle se oteplujícím světě.“

Na souši mohou tučňáci vypadat trochu hloupě se svými nemotornými třesoucími se a zdánlivě zbytečnými křídly. Ale pod vodou se jejich těla proměňují v hydrodynamická torpéda, která by přiměla každou unikající rybu, aby si přála létat.

Tučňáci skutečně ztratili schopnost létat před 60 miliony let, před vytvořením polárních ledových příkrovů, ve prospěch dvoukřídlého potápění.

Fosílie a genomická data naznačují, že jedinečné vlastnosti, které umožňují tučňákům vynořit se z vodního životního stylu v rané fázi jejich existence jako skupiny, s mírou evolučních změn obecně klesající v průběhu času.

Vědci se domnívají, že tučňáci pocházejí z malého kontinentu Gondwan zvaného Zealandia, který je nyní většinou ponořen pod hladinou oceánu.

Výzkumný dokument poznamenává, že předci moderních tučňáků – tučňáci věnčití – se objevili přibližně před 14 miliony let, celých 10 milionů let poté, co naznačily genetické analýzy.

Toto konkrétní období se shoduje s okamžikem globálního ochlazení nazývaným klimatický přechod středního miocénu. Živí tučňáci se však během posledních tří milionů let rozdělili do samostatných genetických skupin.

Tučňáci se rozšířili po celém Zélandu, než se několikrát rozšířili do Jižní Ameriky a Antarktidy a pozdější skupiny pravděpodobně podnikly cestu Antarktickým proudem obklopujícím Antarktidu.

Vědci zjistili, že téměř každý druh tučňáka zažil během poslední doby ledové období fyzické izolace.

Jejich kontakt s jinými tučňáky byl během této doby omezený, protože skupiny byly nuceny žít v členitějších oblastech stanoviště na severu, kde stále mohly najít potravu a úkryt.

V důsledku toho se zásoba DNA pro každou skupinu zúžila, což druh posunulo geneticky více od sebe.

V oteplování, které následovalo, se vrátili k pólům a některé skupiny, nyní geneticky odlišnější, se znovu zkřížily.

Způsob, jakým určité skupiny tučňáků zažily tyto důležité klimatické události, nabízí pohled na to, jak se vypořádávají se změnou klimatu způsobenou člověkem.

Skupiny, jejichž počet při oteplování vzrostl, sdílely některé rysy: byly stěhovavé a krmily se venku. Vědci se domnívají, že tyto funkce jim umožnily lépe reagovat na měnící se klima, zejména schopnost odvrátit zrak od kořisti a přesunout se do nižších zeměpisných šířek.

Na druhé straně ti, jejichž počet se snížil, žili na určitém místě a hledali potravu poblíž pobřeží: životní styl, který se špatně adaptuje, když se podmínky „doma“ radikálně změní.

Schopnost tučňáků měnit se ale může být omezena nejen životním stylem – zdá se, že je zakořeněn v jejich genech.

Ukazuje se, že tučňáci mají nejnižší evoluční rychlost, která byla dosud objevena u ptačích druhů, spolu se svou sestrou Procellariiformes, která zahrnuje ptáky, jako jsou buřoni a albatrosi.

Vědci porovnali celkem 17 různých řádů ptáků pomocí několika genetických podpisů, které úzce souvisejí s mírou evolučních změn.

Poznamenávají, že vodní ptactvo má obecně pomalejší rychlost evoluce než jejich suchozemští příbuzní, takže věří, že přijetí vodního životního stylu může jít ruku v ruce s nižší rychlostí evoluce. Oni také věří, že rychlost evoluce u ptáků je nižší v chladnějším klimatu.

Řád pelikáni, který zahrnuje mořské ptáky, jako jsou pelikáni a kormoráni, byl přibližně na jedné třetině nejnižší evoluční rychlosti a vodní ptactvo (řád Anseriformes) mělo mnohem nižší výskyt než suchozemští ptáci, jako jsou krůty, kuřata a křepelky (řád Galliformes). .

Vědci poznamenali, že předkové koronální tučňáci se vyvíjeli rychleji než živí tučňáci, ale i tehdy to bylo ve srovnání s jinými ptáky pomalé.

Polovina všech žijících druhů tučňáků je ohrožená nebo ohrožená a vědci tvrdí, že jejich pomalý vývoj a specializovaný životní styl by mohly tučňáky zastavit.

„Současné tempo oteplování v kombinaci s omezeným útočištěm v jižním oceánu pravděpodobně daleko překročí adaptační kapacitu tučňáků,“ Oni píší.

„Budoucí lavinová rizika jsou neustále přítomná, protože populace tučňáků na jižní polokouli čelí rychlé změně klimatu způsobené člověkem.“

Tento výzkum byl publikován v Příroda spojení.