Учёные впервые более чем за сто лет официально выделили новый вид пингвинов. Он обитает на удалённых островах Кергелен, которые находятся почти в 3200 километрах от ближайшей постоянно населённой суши.
Именно такая изоляция, вероятно, и позволила этим птицам так долго оставаться незамеченными как самостоятельный вид. Международная группа исследователей из Чили и Калифорнийского университета в Беркли изучила их геном и пришла к выводу, что пингвины Кергелен генетически заметно отличаются от своих ближайших родственников.
Новый вид получил название Pygoscelis kerguelensis.
До сих пор учёные считали, что папуанские пингвины представляют собой один широко распространённый вид с несколькими подвидами. Однако новое исследование показало, что на самом деле речь идёт о четырёх самостоятельных видах.
Внешне различия между ними невелики. Пингвины похожи размером, окраской и строением тела, хотя немного отличаются голосом и некоторыми физическими особенностями. Генетически же различия оказались достаточно выраженными.
Такие организмы называют скрытыми видами: внешне они почти неотличимы от близких родственников, но их геномы показывают, что это отдельные эволюционные линии.
Чтобы поставить точку в споре, который продолжается среди специалистов уже больше века, исследователи изучили полные геномы 64 пингвинов из десяти колоний. Впервые образцы охватывали почти весь географический ареал этих птиц.
Учёные также сравнили окраску, голос, сроки размножения, рацион и способы добычи пищи. В результате три популяции, которые раньше считались подвидами, также были признаны отдельными видами.
Исследователи считают, что четыре современные линии разошлись примерно 300–500 тысяч лет назад. Главную роль сыграла географическая изоляция. Пингвины живут на удалённых островах и обычно возвращаются для размножения в одни и те же места.
Помогла разделению популяций и особая океаническая граница вокруг Антарктиды, где резко меняются температура и солёность воды. Для многих морских животных она становится естественным препятствием.
У папуанских пингвинов есть ещё одна особенность: они крайне непривередливы в еде. Они способны питаться рыбой, крилем, кальмарами и каракатицами, поэтому им не обязательно уходить далеко от колоний в поисках определённой добычи.
Парадоксально, но именно эта способность могла помочь сформироваться новым видам. Оставаясь возле своих островов поколение за поколением, разные популяции постепенно приспосабливались к местным условиям, а естественный отбор закреплял эти различия в геноме.
Самый южный вид, Pygoscelis ellsworthi, обитает на Антарктическом полуострове, побережье Антарктиды и острове Южная Георгия. Это самая многочисленная из четырёх линий.
Pygoscelis taeniata живёт севернее, на островах Крозе, Марион и Маккуори, а Pygoscelis papua — на Фолклендских, или Мальвинских, островах и острове Мартильо у Южной Америки.
Новый Pygoscelis kerguelensis представляет относительно небольшую популяцию островов Кергелен и, вероятно, соседнего острова Херд.
Сравнение геномов показало, что каждая из этих групп по-своему приспособилась к окружающей среде. У антарктических пингвинов чаще встречаются генетические изменения, связанные с выработкой тепла, накоплением жира и восприятием света. Последнее может помогать при резких сезонных изменениях продолжительности дня и сильном отражении света от льда.
У восточной группы исследователи обнаружили больше генов, связанных с обменом углеводов и эффективным нырянием. Среди них есть изменения, участвующие в переносе кислорода, развитии сосудов, работе митохондрий и лёгких. Учёные предполагают, что это помогает птицам дольше оставаться под водой в районах, где пищи сравнительно немного.
У южноамериканских пингвинов заметнее оказались изменения в генах, связанных с пищеварением, работой сердца и мышц. Они могут поддерживать длительную физическую нагрузку во время поиска пищи под водой.
Но выделение новых видов имеет не только научное значение. Оно может изменить представление об их уязвимости.
Исследователи смоделировали, где подходящие места для этих пингвинов могут сохраниться к 2050 году. При умеренном сценарии изменения климата островные виды субантарктики способны потерять пригодную среду на всех островах, где живут сейчас. При этом рядом зачастую просто нет других подходящих островов.
Антарктический вид, напротив, может получить новые пригодные территории по мере изменения условий на континенте.
Учёные отмечают, что папуанским пингвинам помогает их разнообразный рацион. В некоторых районах численность императорских пингвинов и пингвинов Адели сокращается, тогда как папуанские пингвины на Антарктическом полуострове увеличивают численность.
Однако для небольших островных популяций изменение климата остаётся серьёзной проблемой. Если условия на изолированном острове перестанут им подходить, переселиться в другое место таким птицам будет крайне сложно.
Кроме потепления океана им угрожают разрушение мест обитания, крысы и собаки, конкуренция с промышленным рыболовством и случайное попадание в рыболовные сети.
Авторы считают, что полученная генетическая база пригодится далеко за пределами вопроса о классификации пингвинов. Исследователи уже изучают геномы этих птиц в поисках различий, которые могут быть связаны с устойчивостью или восприимчивостью к птичьему гриппу.
По словам учёных, полное секвенирование генома теперь позволяет не только понять, как возникают новые виды, но и определить, какие популяции могут сильнее всего нуждаться в защите.
