Ученые предложили радикально пересмотреть систематику одного из самых известных антарктических пингвинов — папуанского. То, что десятилетиями считалось одним видом, может оказаться комплексом из четырех самостоятельных видов, причем один из них ранее вообще не был описан наукой.
Папуанский пингвин (Pygoscelis papua) Флклендские острова. By Ben Tubby — flickr.com, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3403004
Новая работа, опубликованная в журнале Nature Communications Biology, объединяет геномный анализ, морфологию, экологию и моделирование климата. Исследователи изучили папуанских (субантарктических) пингвинов (Pygoscelis papua) по всему Южному океану — от Фолклендских островов и Южной Георгии до Кергелена, Маккуори и Антарктического полуострова. Анализ показал существование четырех сильно разошедшихся эволюционных линий: северной, южной, юго-восточной и восточной.
Особенно важным оказалось то, что различия между линиями проявляются не только в ДНК. Ученые обнаружили признаки адаптации к разным условиям среды. У разных групп по-разному работают гены, связанные с терморегуляцией, переносом кислорода, обменом веществ и развитием скелета. Это означает, что популяции не просто случайно изолировались друг от друга, а начали эволюционировать в разных экологических условиях.
Авторы связывают это разделение с Антарктическим полярным фронтом — гигантской океанической границей между холодными антарктическими и более теплыми субантарктическими водами. Для морских животных этот фронт работает почти как континентальный барьер. Папуанские пингвины обычно держатся рядом со своими колониями и редко совершают дальние миграции, поэтому даже относительно небольшие океанические преграды способны разделять популяции на сотни тысяч лет.
Исследование также показало, что в прошлом между линиями все же происходил ограниченный обмен генами. Однако сегодня каждая из них представляет собой самостоятельную эволюционную ветвь со своей адаптацией к локальному климату и условиям питания. Это делает папуанских пингвинов примером так называемого скрытого видообразования — ситуации, когда внешне очень похожие животные на самом деле давно идут разными путями эволюции.
Авторы предлагают официально признать четыре отдельных вида: северный папуанский пингвин (Pygoscelis papua), южный папуанский пингвин (Pygoscelis ellsworthi), восточный папуанский пингвин (Pygoscelis taeniata) и Pygoscelis kerguelensis, связанный с островами Кергелен.
Работа имеет серьезные последствия для охраны природы. Пока все популяции объединены в один вид, их общая численность выглядит достаточно устойчивой. Но если разделить их на четыре вида, может выясниться, что некоторые линии находятся под гораздо большей угрозой, чем считалось ранее. Моделирование будущего климата показало, что три из четырех предполагаемых видов могут потерять значительную часть подходящих местообитаний уже в ближайшие десятилетия. Лишь южная линия, вероятно, сможет расширить ареал по мере потепления Антарктики.
Это особенно важно на фоне стремительных изменений Южного океана. Потепление, сокращение морского льда, изменения распределения криля и распространение птичьего гриппа уже влияют на антарктические экосистемы. Пингвины считаются своеобразными «биоиндикаторами» состояния Южного океана: изменения их численности и поведения часто отражают более глубокие экологические процессы.
Исследование вписывается в более широкую тенденцию современной биологии. Благодаря геномике ученые все чаще обнаруживают, что многие привычные «виды» на деле оказываются комплексами скрытых линий. Подобные пересмотры уже происходили у жирафов, китов, морских птиц, лягушек и насекомых. Теперь очередь, возможно, дошла и до папуанских пингвинов.
Оценили 3 человека
3 кармы