Пингвинов, обитающих на удаленных островах Кергелен в южной части Индийского океана, ученые описали как отдельный вид — Pygoscelis kerguelensis. Внешне эти птицы мало отличаются от других папуанских пингвинов, но сравнение геномов и физических признаков показало, что они принадлежат к самостоятельной эволюционной линии. Авторы исследования также предложили пересмотреть классификацию всей группы, выделив четыре вида вместо одного широко распространенного. О том, как возникли различия между птицами и почему новая классификация важна для их охраны, — в материале «Известий».
Почему новый вид заметили только сейчас
Справка «Известий»
Папуанские пингвины, которых также называют пингвинами генту, живут на островах и побережьях Южного океана. У них темная спина, белая нижняя часть тела, оранжевый клюв и широкая белая полоса над глазами. Популяции из разных частей ареала похожи настолько, что их долго относили к одному виду — Pygoscelis papua, хотя вопрос о числе видов и подвидов оставался предметом спора.
Острова Кергелен находятся далеко от постоянно населенных территорий, поэтому изучать живущих там птиц сложно. Их внешние отличия от других генту невелики: исследователи отмечают различия в размерах и голосовых сигналах, но обычного наблюдения недостаточно, чтобы уверенно разделить эти популяции. Такие виды, сходные по внешнему облику и различающиеся на генетическом уровне, называют скрытыми, или криптическими.
Работу провела международная группа исследователей из Чили, США и других стран. Авторы статьи в журнале Communications Biology изучили геномы 64 папуанских пингвинов из десяти гнездовых колоний. Выборка охватила почти весь ареал группы. Ученые также сопоставили размеры и другие особенности строения птиц, данные об их поведении, питании и местах размножения.
«Едва ли найдется другой пингвин, классификация которого вызывала бы столько споров, как папуанский», — отметил один из руководителей исследования, профессор Калифорнийского университета в Беркли Раури Боуи.
По его словам, ученые более ста лет обсуждали, сколько отдельных видов или подвидов входит в эту группу.
Какие четыре вида предложили выделить
Анализ подтвердил существование четырех основных эволюционных линий. Авторы предложили считать каждую самостоятельным видом. Северный папуанский пингвин сохраняет название Pygoscelis papua; его ареал, согласно новой классификации, ограничен Фолклендскими (Мальвинскими) островами и островом Мартильо у побережья Южной Америки.
Южный вид, Pygoscelis ellsworthi, населяет Антарктический полуостров и другие антарктические районы, а также Южную Георгию. Восточный, Pygoscelis taeniata, связан с островами Крозе, Марион и Маккуори. Четвертый — юго-восточный, Pygoscelis kerguelensis, — впервые описан авторами работы как отдельный вид по популяции с островов Кергелен. Исследователи также предполагают его связь с близлежащим островом Херд, но генетические данные в этой части анализа были получены от птиц с Кергелена.
Новая схема не просто присваивает птицам другие названия. Она меняет представление о размере ареала каждого вида. Популяция, которая прежде выглядела частью многочисленного вида, при отдельной оценке может оказаться малочисленной и ограниченной несколькими островами.
Авторы пересмотрели и статус пингвинов Южной Георгии. В прежней работе этих птиц описывали как отдельный вид Pygoscelis poncetii. Новое исследование признает их заметные отличия, но относит к южному виду как подвид P. ellsworthi poncetii. Поэтому тезис из университетского сообщения о «первом новом виде пингвинов более чем за сто лет» требует осторожности: классификация этой группы менялась и до нынешней публикации.
Как острова разделили родственные популяции
На первый взгляд океан не должен быть серьезным препятствием для морских птиц. Однако папуанские пингвины обычно возвращаются к знакомым местам гнездования и сравнительно редко расселяются далеко от своих колоний. Они питаются рыбой, крилем, кальмарами и другой доступной добычей, поэтому им не всегда нужно совершать дальние перемещения в поисках пищи. Со временем обитатели изолированных островов все реже смешивались с другими популяциями.
Дополнительной границей стал Антарктический полярный фронт — область Южного океана, по разные стороны которой заметно отличаются свойства воды, в том числе температура и соленость. Популяции к северу и югу от него существовали в неодинаковых условиях. Исследователи связывают с географической изоляцией и приспособлением к местной среде постепенное накопление генетических различий.
Геномный анализ выявил у разных линий признаки отбора, связанные с различными функциями организма. У южных птиц исследователи отметили гены, относящиеся к теплообмену, накоплению жиров и восприятию света. У восточной линии — к использованию кислорода и обмену веществ; у северной — к пищеварению и работе мышц. Это генетические признаки возможной адаптации, а не прямое измерение того, насколько лучше каждая группа переносит холод или ныряет.
Что может произойти к 2050 году
Ученые смоделировали изменение подходящих для каждой линии морских условий к 2050 году при умеренном сценарии изменения климата. Они учитывали температуру и соленость воды, ее кислотность и первичную продуктивность — показатель, связанный с основой морских пищевых цепей.
Согласно основной модели, подходящие условия могут существенно сократиться для северной, восточной и юго-восточной линий. Для нового вида с островов Кергелен исследователи допускают сохранение части подходящих условий в районе острова Херд. У южных пингвинов прогноз иной: площадь подходящей морской среды может увеличиться примерно на 9%, прежде всего в районе Антарктического полуострова.
Это не прогноз вымирания трех видов к 2050 году. Авторы прямо предупреждают, что модель учитывает ограниченный набор переменных и не способна полностью предсказать, как птицы изменят питание, поведение или районы обитания. Вариант расчета с учетом глубины моря дал более благоприятную картину для некоторых территорий. Результаты показывают возможное сокращение подходящей среды, а не то, что все острова непременно станут необитаемыми для пингвинов.
Зачем менять классификацию ради охраны пингвинов
Если рассматривать всех папуанских пингвинов как один вид, рост многочисленной южной популяции может скрывать проблемы других. По приведенным в статье оценкам, на южную линию приходится около 65% общей численности группы, на северную — 24%, на юго-восточную — 9%, а на восточную — около 2%. Авторы отмечают, что сведения о численности ряда островных колоний устарели и нуждаются в обновлении. (Communications Biology)
Отдельное признание видов позволит оценивать состояние каждой группы с учетом ее собственного ареала и угроз. Исследователи предлагают обновить подсчеты птиц в колониях и проводить природоохранные оценки раздельно. Для обитателей удаленных островов это особенно важно: если условия вокруг их колонии ухудшатся, подходящее новое место может находиться слишком далеко.