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(tài)系統(tǒng)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(nèi)外科研機構(gòu)共同組成的“萬種鳥基因組計劃”研究團隊在《自然—通訊》上發(fā)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(tài)網(wǎng)的空間分布變化中窺見了6000年來的南極生態(tài)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(huán)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(tài)系統(tǒng)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(gòu)成了一個復雜的生態(tài)網(wǎng)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(fā)現(xiàn)，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(qū)，企鵝們會吃更多的魚，北部地區(qū)的企鵝更偏愛磷蝦，而在現(xiàn)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(tài)演替。比如，纖毛蟲在羅斯海中部和南部的企鵝活躍地區(qū)更常見，其他區(qū)域則較少見。
有意思的是，南象海豹與企鵝曾出現(xiàn)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(qū)。隨著氣候變冷和海冰增加，海豹逐漸退出了該地區(qū)，這里也逐漸被更耐寒的阿德利企鵝占據(jù)。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(tài)系統(tǒng)對氣候變化的敏感性。
據(jù)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(jié)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(huán)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(tài)的巨大潛力。如今，南極企鵝的故事還在繼續(xù)，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(tài)系統(tǒng)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(nèi)外科研機構(gòu)共同組成的“萬種鳥基因組計劃”研究團隊在《自然—通訊》上發(fā)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(tài)網(wǎng)的空間分布變化中窺見了6000年來的南極生態(tài)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(huán)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(tài)系統(tǒng)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(gòu)成了一個復雜的生態(tài)網(wǎng)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(fā)現(xiàn)，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(qū)，企鵝們會吃更多的魚，北部地區(qū)的企鵝更偏愛磷蝦，而在現(xiàn)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(tài)演替。比如，纖毛蟲在羅斯海中部和南部的企鵝活躍地區(qū)更常見，其他區(qū)域則較少見。
有意思的是，南象海豹與企鵝曾出現(xiàn)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(qū)。隨著氣候變冷和海冰增加，海豹逐漸退出了該地區(qū)，這里也逐漸被更耐寒的阿德利企鵝占據(jù)。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(tài)系統(tǒng)對氣候變化的敏感性。
據(jù)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(jié)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(huán)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(tài)的巨大潛力。如今，南極企鵝的故事還在繼續(xù)，它們的遺傳密碼記錄著過去，也指引著未來。
本文鏈接：DNA“時光機”回溯南極生態(tài)之變http://www.sq15.cn/show-2-10963-0.html
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