巴布亚企鹅通常在2~3时具备繁殖能力,但多数个体到3~4岁才开始繁殖。一般每窝产2枚蛋,但不是同时产下,中间会隔个3天的样子。蛋的孵化期约为34~37天,雌雄亲鸟轮流孵化和下海觅食。上图是一只巴布亚企鹅孵蛋中。©Barend (Barry) Becker, 图源:澳大利亚南极局(AAD)官网
克尔格伦群岛发现百年来首个企鹅“新种”!巴布亚企鹅被拆成4个物种,这是一次由基因组证据推动的分类重修本文约2900字,阅读约8分钟出品 | 海潮天下
巴布亚企鹅(Gentoo penguin,Pygoscelis papua)也叫金图企鹅、白眉企鹅、樱桃企鹅,广布于南大洋和南极周边,长期被看做一个单一的物种。
不过,最近一项研究提出,这个名字其实覆盖了4条各自独立演化的谱系。其中3条原本被当作亚种,另1条是此前从未正式命名的隐存种。研究团队据此建议,把巴布亚企鹅重新划分为4个物种。
南极的巴布亚企鹅。©摄影:王敏幹(John MK Wong) | 海潮天下(Marine Biodiversity)
这项研究最受关注的成果,是克尔格伦群岛上的企鹅获得了独立物种地位,学名为Pygoscelis kerguelensis,中文可译作东南巴布亚企鹅。
研究人员表示,这是一个多世纪以来首次正式命名的企鹅新种。
▲巴布亚企鹅分化的地理与演化背景。a,巴布亚企鹅的地理分布及本研究采样的繁殖群落,彩色圆点表示采样群落,黑点表示未采样群落;实线和虚线分别表示末次盛冰期冬季和夏季海冰范围。标有“**”的南乔治亚岛个体仅用于系统发育分析。b,基于超保守元件(UCE)数据、采用ASTRAL-III推断的物种树,显示各繁殖群落之间获得充分支持的亲缘关系。c,基于100个UCE位点、采用StarBEAST3推断并经过时间校准的物种树;横线表示节点年龄的95%最高后验密度区间,红色箭头标示用于时间估算的化石校准节点(Pygoscelis grandis,距今约630万~2000万年)。论文出处:Noll, D., Younger, J., Pertierra, L.R. et al.(2026)
这里讲的“新种”,并不表示这种企鹅最近才出现,也不是说研究人员在岛上发现了一群外形全新的企鹅,它其实是生物分类学的一个新的进展。克尔格伦群岛位于南印度洋,距离有人长期居住的大陆非常遥远。当地企鹅在外形上与其他巴布亚企鹅高度相似,差异主要在体型、鸣叫等细节上。从基因组看,它们已经形成清晰而稳定的独立谱系,属于典型的隐存种。
研究团队对来自10个繁殖地的64只企鹅做了全基因组分析,样本覆盖了巴布亚企鹅几乎整个已知分布范围,并比较了体型、羽色、鸣叫、繁殖时间、食物和觅食行为等资料。结果显示,4个谱系之间存在明显的遗传分化,也各自表现出与当地环境相适应的生态和生理特征。
按照这项研究提出的分类方案,原来的巴布亚企鹅复合群包括4个物种。
北方巴布亚企鹅仍使用原学名Pygoscelis papua,主要分布在福克兰群岛(马尔维纳斯群岛)以及南美南端附近的马蒂略岛一带。东方巴布亚企鹅的学名为Pygoscelis taeniata,分布在克罗泽群岛、马里恩岛和麦夸里岛。东南巴布亚企鹅即新命名的Pygoscelis kerguelensis,主要分布在克尔格伦群岛,附近的赫德岛种群可能也属于这一谱系。南方巴布亚企鹅被命名为Pygoscelis ellsworthi,分布在南极半岛、南极洲沿岸以及南乔治亚岛。
南极锋(APF)两侧巴布亚企鹅不同谱系的遗传、功能和体型差异。a,北方、东南方和东方谱系中与生长、骨骼发育和能量调节有关的基因差异。b、c,不同谱系富集的生物信号通路,反映其对食物供应和环境条件的适应。d、e,博物馆标本的体型分析及不同地区个体的体型变化,显示南极锋南北两侧的企鹅存在明显差异,克尔格伦群岛和麦夸里岛个体则呈现中间型特征。论文出处:©Noll, D., Younger, J., Pertierra, L.R. et al.(2026)
这4个物种的分化由来已久。这个研究估计,它们大约在30万~50万年前就开始分开演化了。地理隔离是主要原因,南极绕极流和南极锋也发挥了重要作用。南极锋是南大洋中一条明显的海洋环境边界,南北两侧在水温和盐度等方面存在差异,能够限制海洋动物的迁移。企鹅长期返回固定繁殖地,通常也不需要远距离寻找食物,不同岛屿和海域的种群逐渐减少基因交流,最终形成各自独立的遗传特征。
气候变化情景下巴布亚企鹅四个主要谱系的未来适生区变化。基于物种分布模型,在RCP4.5排放情景下预测2050年四个主要巴布亚企鹅谱系相对于当前状况的潜在分布变化;不同颜色区域表示适生范围的扩张、缩减或保持稳定等预测结果。论文出处:©Noll, D., Younger, J., Pertierra, L.R. et al.(2026)
基因组结果还显示,不同谱系的适应方向并不相同。生活在南极寒冷环境中的南方巴布亚企鹅,有更多与产热、脂肪储存和光线感知有关的遗传变化。东方巴布亚企鹅则表现出与氧气运输、血管形成、线粒体活动和肺部发育相关的特征,这些变化可能有助于它们在食物相对稀少的海域进行长时间潜水。北方谱系的遗传变化更多与消化和觅食有关。
巴布亚企鹅的分类问题其实早就有讨论了,20世纪20年代以来,研究人员就曾一直对它应划分为几个物种、或亚种存在分歧。过去曾有研究提出2个、4个甚至更多亚种的方案,但不同研究使用的样本和分类标准并不一致。2020年前后,已有研究根据形态和遗传证据提出将巴布亚企鹅划分为4个物种。此次研究利用覆盖范围更广的全基因组数据,试图把此前分散的证据整合起来。
因此,这项关于“巴布亚企鹅被拆为4个物种”的研究更准确地说是一次分类学重修。物种数量的变化来自人类对既有生物多样性的重新识别,让过去被合并统计的独立谱系,现在得以被分别命名和评估。
这一新的科学分类变化会直接影响保护工作。随着部分南极区域变暖、无冰繁殖地增加,它的适生范围在一些气候模型中可能扩大。但这并不代表整个巴布亚企鹅类群都属于气候变化的受益者。不同物种生活在不同海域,面临的食物变化、海冰变化、疾病风险和繁殖地压力并不相同。此前,所有巴布亚企鹅被视为同一物种,一个地区数量增加,可能会掩盖另一个地区种群衰退的情况。拆分后,克尔格伦、克罗泽、马里恩、麦夸里等岛屿上的种群不能再简单地用南极半岛地区的增长来“抵消”。研究团队据此认为,至少3个新划分出的物种可能受到气候变化和栖息地变化的影响,尤其是分布在亚南极岛屿上的谱系。
克尔格伦群岛的“新物种”,是“隐蔽多样性”被正式命名的一个分类学进展案例。目前,这一分类方案首先是研究团队依据综合证据提出的正式修订。它是否会被所有国际鸟类分类委员会和全球鸟类名录立即采纳,还需要后续评议。一般来说,鸟类分类通常不仅取决于一篇论文,还会涉及不同名录机构对物种界定、命名优先权和分布范围的审核。
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资讯源 | Nature, 澳大利亚南极局等
文 | 朱潇潇
编辑 | 海潮君
排版 | 卢晓雨
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