南极是人类最后踏足的大陆，一直笼罩着神秘的面纱。阿德利企鹅在这里以独特的生存方式存在，成为南极的标志性物种之一。在数千年的时间里，它们的生活发生了一些变化。通过对沉积古 DNA 的研究，人类能够了解到其中的一部分情况。近日，由我国科学家领衔的中外联合团队在《自然 - 通讯》上发表了相关成果。
156份样本中筛出500万条真核生物基因序列
DNA 在寒冷环境下的降解速度较为缓慢。所以古 DNA 能够在南极沉积物中较好地保存下来。南极沉积物就如同南极生态的时间胶囊一样，能够让我们追溯过去的信息。武汉华大生命科学研究院的周程冉博士是论文共同第一作者，他向现代快报记者介绍，此次研究的样品为“南极非湖泊陆地沉积物”，这种沉积物主要是鸟源沉积物（也称为鸟成土）。其中的生物成分大多来自企鹅活动带来的物质，像鸟粪、蛋壳等。因为处于寒冷环境，所以能保存下丰富的古 DNA 信息，科研人员借此描绘出 6000 年间当地生物多样性模式的变化。该地区是南部高纬度地区。
阿德利企鹅是南极洲生存的主要企鹅类群之一，据介绍。罗斯海沿岸是它们的传统栖息地。研究团队从这里采集了 156 份地层沉积物样本，这些样本来自不同采样点且不同深度。利用国产测序仪平台 DNBSEQ 进行了古 DNA 测序，还利用地质定年法明确了样品的年代。结果显示，样本包含了过去大约 6000 年的时间跨度。团队运用了“最近共同祖先”这一方法，用以识别和推断地层中所蕴含的古基因片段属于何种生物。在这些古基因片段中，有超过 500 万条基因序列被确定为来自动物、植物、真菌等真核生物。
食谱差异：“南方鹅”爱鱼，“北方鹅”爱磷虾
在重构的南极生态系统里，阿德利企鹅与众多生物一起构成了一个复杂的生态网络。其中有企鹅捕食者南极贼鸥，也有被捕食者南极磷虾、南极银鱼等。还有处于食物链基础位置的海洋浮游生物、南极水熊虫等。并且生物的分布情况在时间和空间上都有所不同。
数千年来，罗斯海区域企鹅所消耗的鱼类比例发生了变化。这种变化表明，气候变化影响着企鹅食物链的组成。这也说明，气候变化对海洋生态系统的稳定性具有重要影响。浙江大学生命演化研究中心的论文通讯作者张国捷教授举例说，在过去 4000 年中，生活在南极浅水区的博氏南冰鰧的丰度呈逐渐减少的趋势，而生活在中上层水域的侧纹南极鱼的丰度有增加的情况；在罗斯海南部地区，这些企鹅会食用更多的鱼，在北部地区它们则更倾向于磷虾。
企鹅地盘曾被南象海豹“接管”
本次研究还发现了一个值得注意的变化，这个变化发生在南象海豹身上。
目前，南象海豹的繁殖地主要集中在亚南极地区的岛屿上。这片区域的气候相对温暖。阿德利企鹅更能适应寒冷气候，通常会生活在更南端的地区。约 1400 年前，较温暖的气温使得海豹能够占据如今企鹅的地盘，罗斯海沿岸出现了演替现象。
这表明全新世海冰变化对南极栖息地的可用性产生了影响。气候变化使得物种栖息地出现了收缩和扩张的情况。这揭示了过去气候以及海冰变化对南极生物分布的影响。同时也提示了南极生态系统对气候变化的敏感性。这些都为未来极地生物分布的预测提供了依据。
现代快报/现代+记者 是钟寅
（受访对象供图）
