一项国际研究团队通过基因组学分析，揭示了此前被视为单一物种的跳岩企鹅（gentoo penguin）实际上由四个独立物种构成。其中，一个全新的物种在地球上最偏远的凯尔盖朗群岛被发现，这是百年来首次命名的企鹅新物种。这一发现不仅重塑了跳岩企鹅的分类体系，也对全球生物多样性保护提出了新的挑战，特别是面对日益严峻的气候变化威胁。
尽管帝企鹅以其高达1.2米的体型广为人知，但南半球还生活着17种其他企鹅。许多物种栖息在人迹罕至的偏远岛屿上，这使得对它们的深入研究变得异常困难。这种地理隔离也解释了为何科学家们长期以来未能识别出凯尔盖朗群岛（又称“荒凉群岛”）上隐藏的全新跳岩企鹅物种。该群岛距离最近的永久居住陆地近3220公里。
这项由智利和加州大学伯克利分校科学家主导的国际研究团队，在《通讯生物学》（Communications Biology）期刊上发表了他们的发现。基因证据明确指出，原先被认为广泛分布的单一跳岩企鹅物种，实则包含四个截然不同的物种。新发现的物种因其与其它跳岩企鹅在外观上高度相似——同样拥有黑色背部和白色腹部，有助于它们在海洋中躲避捕食者并高效捕食——而长期未被识别。
除了体型和鸣叫声的微小差异外，新物种与其它跳岩企鹅几乎一模一样。研究人员将其归类为隐秘物种（cryptic species），因为尽管存在显著的遗传差异，其物理特征却非常细微。此外，研究还确定了此前被认为是三个跳岩企鹅亚种的群体，其遗传独特性足以被提升为独立的物种。
新识别的东南跳岩企鹅被正式命名为凯尔盖朗跳岩企鹅（Pygoscelis kerguelensis）。连同其他两个跳岩企鹅物种，它们的未来因气候变化对南极和亚南极栖息地的重塑而充满不确定性。目前看来，只有南跳岩企鹅（现命名为Pygoscelis ellsworthi）有望避免重大危害，甚至可能受益于其在南极洲栖息范围的扩大。
论文资深作者之一、智利安德烈斯贝洛国立大学生态与环境学教授Juliana Vianna指出：“在南极洲，当然有其他企鹅物种，而非跳岩企鹅，正受到气候变化的威胁。但跳岩企鹅在亚南极地区面临的担忧最为突出。”亚南极地区由智利、南非、法国、荷兰、澳大利亚和新西兰等多个国家管辖的广泛分散岛屿组成。她强调：“所有相关国家的保护机构都必须认识到并采取适当行动，以拯救这三个跳岩企鹅物种。”
Vianna与加州大学伯克利分校的Rauri Bowie以及智利大学的Elie Poulin等资深作者，召集了来自多个国家的企鹅专家，共同开展了这项全新的跳岩企鹅基因组学研究。尽管此前有科学家提出多达六个跳岩企鹅亚种的分类方案，但长期以来分类学界对此存在争议。这项新研究通过对来自10个繁殖群的64只企鹅进行全基因组测序，首次覆盖了跳岩企鹅几乎全部的地理分布范围，从而达成了广泛的科学共识。研究人员还比较了体色、鸣叫、繁殖周期、饮食和觅食行为等物理特征。
加州大学伯克利分校脊椎动物动物学博物馆馆长Bowie表示：“在所有企鹅物种中，跳岩企鹅的分类学争议可能最为激烈。一百多年来，关于其物种或亚种数量的争论从未停止。这篇论文正是尝试利用尖端的综合方法来解决这一问题。”
Bowie和Vianna已合作近十年，致力于企鹅的进化和多样性研究。他们2019年发表的研究表明，企鹅最初约在2200万年前起源于澳大利亚和新西兰。帝企鹅和王企鹅随后分化为独立的群体，占据了南极洲和亚南极地区。大约1200万年前，环极洋流的形成促进了其他企鹅物种在亚南极地区的扩散。企鹅最终殖民了孤立的岛屿，并向北扩展至非洲和南美洲的部分地区。
跳岩企鹅与其他许多企鹅物种不同，它们的食性非常多样，几乎能捕食水下任何可捕捉的猎物。随着磷虾数量的下降，这种灵活的食性已成为一种优势。相比之下，食性更专一的帝企鹅和阿德利企鹅种群数量正在下降，而南极半岛的跳岩企鹅种群却持续增长。研究人员认为，这种适应性觅食行为也促进了新物种的进化。由于跳岩企鹅通常在筑巢地附近觅食，并每年返回相同的繁殖群落，孤立的种群逐渐发展出独特的行为和生态特征。
在过去的30万至50万年间，这些孤立的岛屿种群进化成了独立的物种。科学家指出，南极极锋（Antarctic Polar Front），通过造成显著的海洋温度和盐度差异，也限制了动物的移动，从而强化了这种地理隔离。
在极锋以北，温暖且盐度较高的水域是东部谱系——东跳岩企鹅（Pygoscelis taeniata）的家园，它们分布在克罗泽群岛、马里恩岛和麦夸里岛；以及北部谱系——北跳岩企鹅（Pygoscelis papua），栖息在南美洲附近的福克兰/马尔维纳斯群岛和马蒂略岛。新识别的东南谱系——凯尔盖朗跳岩企鹅（Pygoscelis kerguelensis），则进化于凯尔盖朗岛以及可能附近的赫德岛，靠近极锋。而在极锋以南，生活着南部谱系——南跳岩企鹅（Pygoscelis ellsworthi），这是最大的跳岩企鹅种群，占据了南极半岛、南极沿海地区和南乔治亚岛。
这项由智利大学研究生Daly Noll主导的基因组学研究，分析了比早期研究更广泛的基因范围，并检查了数千个单核苷酸多态性（SNPs）。结果揭示了每个物种如何在其环境中进行遗传适应。
例如，生活在南极洲的南跳岩企鹅拥有更多与产热、脂肪储存和光感知相关的基因。研究人员认为这些性状有助于它们在极端寒冷、季节性昼夜变化和反射性冰雪环境中生存。
东跳岩企鹅则表现出更多与高效碳水化合物代谢和增强潜水能力相关的基因。这些遗传特征与氧气运输、血管生长、线粒体功能和肺部发育有关，所有这些都可能支持它们在营养贫乏的海洋中进行更长时间的潜水。
同时，南美洲的北跳岩企鹅种群显示出与消化、心脏功能和肌肉活动相关的遗传模式。研究人员表示，这些变化可能有助于它们在水中进行长时间的觅食。
为了预测气候变化可能如何影响跳岩企鹅，科学家们利用气候模型估算了到2050年适宜栖息地的分布。在中度变暖情景下，亚南极岛屿上的物种可能会失去其现有岛屿上的所有适宜栖息条件，且附近几乎没有替代选择。然而，随着海冰萎缩和磷虾种群下降导致帝企鹅、阿德利企鹅和帽带企鹅数量减少，南极物种的栖息范围可能会进一步向南极洲扩张。
Vianna指出，许多非南极企鹅也面临着海洋变暖、栖息地破坏、老鼠和狗等捕食者、与商业捕鱼作业竞争以及渔网意外捕获等日益增长的威胁。她强调：“就气候变化而言，那些种群规模极小的岛屿物种可以与亚南极跳岩企鹅相提并论。加拉帕戈斯群岛和其他岛屿企鹅物种，由于它们是这些岛屿的特有物种，一旦环境发生变化，将无处可去。这些岛屿非常孤立，这些企鹅无法轻易适应并殖民其他区域。”
Bowie表示，为这项研究收集的大量基因组数据集可以支持额外的保护研究。Vianna已经在使用企鹅基因组来寻找与抵抗禽流感相关的遗传特征，禽流感目前正在全球范围内影响企鹅、鸟类和哺乳动物。这些发现可以帮助科学家识别最易受该疾病影响的种群。
Bowie总结道：“全基因组测序不仅改变了我们从物种多样化角度看待适应的能力，它还具有极其重要的保护价值。”