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看过《帝企鹅日记》《快乐的大脚》《马达加斯加》等电影的人，一定对电影中黑背白腹、活像西装绅士的企鹅（Spheniscidae）印象深刻。它们滚圆可爱，憨态可掬，不能飞翔却善于潜泳，以鱼虾为食，经常成群结队活动。
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很多人都以为企鹅只生活在白雪皑皑的南极。其实，全世界共有18种企鹅，大部分都只是生活在靠近南极的地方，加拉帕戈斯企鹅（Spheniscus mendiculus）甚至生活在赤道附近。真正生活在南极的，只有帝企鹅（Aptenodytes forsteri）和阿德利企鹅（Pygoscelis adeliae）两种。
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企鹅（拍摄：尹烨）
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帝企鹅是现存体型最大的企鹅，身高在1米以上。阿德利企鹅虽然个头只有70多厘米，却凶猛好斗。BBC（英国广播公司）纪录片《卧底企鹅帮》（Penguins Spy in the Huddle）中有个镜头：当巨鹱（Macronectes giganteus）对着一群帝企鹅幼仔虎视眈眈，正要择肥而噬时，一只个头还不如帝企鹅幼仔的阿德利企鹅冲到帝企鹅幼仔前面，为它们赶走巨鹱。看到这一幕的观众也许会以为阿德利企鹅是帝企鹅的友好邻居，其实阿德利企鹅会为了占领地盘而把帝企鹅幼仔强行赶下海中，至于它们勇救帝企鹅幼仔，也许不过是一时兴起想要挑战巨鹱罢了。
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然而，纵观两种企鹅的历史，忠厚老实的帝企鹅才是真正的赢家。阿德利企鹅的种群数量在大约15万年前因为气候温暖而迅速增长，但在大约6万年前，由于气候变得寒冷干燥，阿德利企鹅的种群数量下降了40%。相比之下，帝企鹅的种群数量更加稳定，因为它们能够更好地适应严寒环境。一个典型的例子就是孵化机制。帝企鹅会将蛋放在脚上孵化，这就提高了幼仔在寒冷环境中的孵化率和生存率；而阿德利企鹅把蛋产在石头砌成的鸟巢上，显然不如帝企鹅会育儿。
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帝企鹅
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阿德利企鹅
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理论上说，动物体积越大，越有助于保持体温，北极熊和藏羚羊都是大型哺乳动物，即使生活在低温环境，体温也不易散失。个头相对较小的鸟类要保持体温就远比大型动物困难，寒冷地区往往是“千山鸟飞绝”。为了适应南极的环境，帝企鹅和阿德利企鹅也进行了一系列演化。
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研究发现，这两种企鹅的基因组中都带有β角蛋白（β-Keratin）基因，它们体内至少有13个基因能产生单一类型的β角蛋白——相对于其他所有已知鸟类，它们这些基因的数量是最多的。β角蛋白是鳞片、羽毛、爪子的主要成分，富含该蛋白的企鹅羽毛具有短、硬、密的特性，既保暖，又能在游泳时起到防水和减少阻力的作用。企鹅体内的DSG1基因也发生了突变，人类的该基因突变会导致手掌和脚底皮肤粗厚，企鹅的该基因突变可能导致了企鹅皮肤增厚，能更好地抵御寒冷。
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企鹅体内储存的脂肪不但可以御寒，还是它们缺乏食物时的能量来源。帝企鹅和阿德利企鹅的脂质代谢方式不同，帝企鹅只有3个脂质代谢相关基因，阿德利企鹅的脂质代谢相关基因却高达8个。
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大多数鸟类眼睛的视锥细胞有4种光敏蛋白，但这两种极地企鹅只有3种，也许是因为它们要忍受长达数月的极夜，要在光线昏暗的环境中生活，所以眼部构造也与其他鸟类有所不同。
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企鹅与信天翁（Diomedeidae）是近亲，它们的祖先也曾翱翔天空。但因为南极风力猛烈，企鹅飞行殊为不易，加上经常潜水觅食，久而久之便放弃飞翔，长居海洋，翅膀也在演化过程中变小变短，以便在潜泳时减少水流阻力，变成了像霸王龙一样的“小短手”，以实现在海洋中的“飞翔”。
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人类的EVC2基因突变会导致埃利伟氏综合征，症状表现为短肢侏儒症和短肋胸廓发育不良。企鹅基因组中有17个与前肢相关的基因发生了变化，跟其他鸟类相比，企鹅EVC2基因的改变尤为明显，这正是企鹅“小短手”的演化成因。
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参考文献
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1.Liu S., Lorenzen E.D., Fumagalli M., et al.Population genomics reveal recent speciation and rapid evolutionary adaptation in polar bears[J].Cell.2014 May 8,157 (4): 785-94.
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2.Ge R.L., Cai Q., Shen Y.Y., et al.Draft genome sequence of the Tibetan antelope[J].Nat Commun.2013, 4:1858.