作者：华大基因易坚

企鹅外表呆萌可爱，是家喻户晓的“明星”。然而，一般明星的背后都有着不少特殊的故事。其实，企鹅在鸟类家族中可以说是特立独行的一类，跟其它很多鸟类不一样，企鹅不能在天空自由翱翔，发福的身材走起路来都不太方便，翅膀和羽毛虽然退化，光滑的身躯却使得其可以在水中自由驰骋。此外不少企鹅生活在南极，成为南极生态圈里最为活跃的一类生物。

企鹅的独特形态和令人惊叹的生活史（可参考纪录片《帝企鹅日记》）吸引了众多科学家对它们进行研究。最近，科学家首次对两种生活在南极大陆的企鹅（帝企鹅和阿德利企鹅）进行了全基因组测序，从基因组水平进一步窥探企鹅作为“明星”背后的秘密。

鸟落南洋戏水去

研究的第一步是需要确认企鹅在鸟类家谱中的位置，研究人员利用企鹅和其它鸟类的基因组构建了全新的物种演化树。研究发现，在这个家谱中离企鹅最近的是鹱形目的鸟类，鹱形目中有人们熟悉的信天翁和海燕。说明企鹅跟鹱形目的祖先都是海鸟，大约在万年前，企鹅跟鹱形目各自形成。据猜测，由于当时全球气候变暖，使得企鹅的祖先可以飞到南半球纬度更高的海域，最终到了南极并适应了那里的生活。

娇躯渐胖终不悔

企鹅体态丰腴，有着肥硕的水桶腰，这种事情发生在人类身上也许会被认为长“残”了，但这却是企鹅傲人的资本，因为这些厚厚的脂肪可以帮助它们抵御南极的极寒。在企鹅基因组中发现，有多个与脂肪代谢相关的基因受到了自然选择。这些基因影响着脂肪在企鹅体内的合成、代谢以及贮藏。企鹅在演化过程中由于御寒的需要，不断改变脂肪的代谢与贮藏等方式，将自己的小蛮腰变成了水桶腰，从而有效地战胜了南极的极寒。

残肢破浪会有时

在演化过程中，企鹅翅膀的变化非常明显，之前的长翅膀演化成了短翅膀。这种类似鱼鳍的短翅膀非常有利于企鹅在水中游泳和捕食。研究发现，多个与前肢发育相关基因在企鹅中发生了特异性的突变，这些变异很可能影响其编码蛋白的功能。其中两个发生突变的基因EVC和EVC2，在人类当中发生突变后会导致四肢短小，轴后多指畸形等症状，与企鹅的前肢形态有相似之处。科学家猜测，这些基因的突变使得企鹅演化出了适合游泳的小短肢，虽然这种短小的前肢看似“残疾”，却有利于它们在水下捕食，从而帮助企鹅们笑傲南极。

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