आनुवंशिक अध्ययन से पता चलता है कि वास्तव में जेंटू पेंगुइन चार प्रकार के होते हैं

सार:

एम्परर पेंगुइन, जो लगभग 1.2 मीटर की अधिकतम ऊंचाई तक पहुंच सकता है, सबसे प्रसिद्ध पेंगुइन है, लेकिन दक्षिणी गोलार्ध में पेंगुइन की 17 अन्य प्रजातियां भी रहती हैं। चूँकि इनमें से कई पेंगुइन दूर-दराज के द्वीपों पर रहते हैं, जहाँ वैज्ञानिक शायद ही कभी जाते हों, इसलिए लंबे समय से उन पर अध्ययन किया गया है। यह अलगाव शायद यही कारण है कि वैज्ञानिकों ने पहले केर्गुएलन द्वीप समूह में जेंटू पेंगुइन की एक नई प्रजाति की अनदेखी की है। केर्गुएलन द्वीप समूह, जिसे "उजाड़ द्वीप" भी कहा जाता है, निकटतम स्थायी रूप से बसे हुए भूमि से लगभग 3,220 किलोमीटर दूर है।

चिली और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने इस खोज की घोषणा करते हुए "कम्युनिकेशंस बायोलॉजी" पत्रिका में एक पेपर प्रकाशित किया। एक सदी से भी अधिक समय में यह पहली बार है कि किसी नई पेंगुइन प्रजाति को आधिकारिक तौर पर नामित किया गया है।

शोधकर्ताओं ने आनुवंशिक साक्ष्यों के माध्यम से पता लगाया है कि व्यापक रूप से वितरित जेंटू पेंगुइन, जिन्हें पहले एक ही प्रजाति माना जाता था, वास्तव में चार अलग-अलग प्रजातियों से बने हैं। एक प्रकार का पेंगुइन इतने लंबे समय तक अज्ञात रहा क्योंकि यह काली पीठ और सफेद पेट के साथ अन्य जेंटू पेंगुइन के समान दिखता है। यह रंग उन्हें शिकारियों से छिपने में मदद करता है और समुद्र में शिकार का शिकार करने में उनकी दक्षता बढ़ाता है।

आकार और स्वर में सूक्ष्म अंतर को छोड़कर, नए खोजे गए पेंगुइन अन्य जेंटू पेंगुइन से लगभग अप्रभेद्य हैं। क्योंकि दिखने में अंतर न्यूनतम हैं, लेकिन जीन में महत्वपूर्ण अंतर हैं, शोधकर्ता उन्हें "गुप्त प्रजाति" के रूप में वर्गीकृत करते हैं।

शोधकर्ताओं ने यह भी पुष्टि की है कि तीन अन्य समूह, जिन्हें पहले जेंटू पेंगुइन की उप-प्रजातियां माना जाता था, आनुवंशिक रूप से इतने अद्वितीय हैं कि उन्हें पूर्ण प्रजाति के रूप में पहचाना जा सकता है। नई खोजी गई दक्षिणपूर्वी जेंटू पेंगुइन, पाइगोसेलिस केर्गुएलेंसिस और दो अन्य जेंटू पेंगुइन प्रजातियों का भविष्य भी अनिश्चित है क्योंकि जलवायु परिवर्तन अंटार्कटिक और उप-अंटार्कटिक आवासों को नया आकार देता है।

वर्तमान में ऐसा प्रतीत होता है कि केवल दक्षिणी जेंटू पेंगुइन, पाइगोसेलिस एल्सवर्थी, गंभीर प्रभावों से बच सकता है और यहां तक ​​​​कि इसके विस्तारित अंटार्कटिक रेंज से भी लाभ हो सकता है।

पेपर के वरिष्ठ लेखकों में से एक और चिली के सैंटियागो में एंड्रेस बेलो नेशनल यूनिवर्सिटी में पारिस्थितिक तंत्र और पर्यावरण के प्रोफेसर जूलियाना वियाना ने कहा कि अंटार्कटिका में, यह जेंटू पेंगुइन नहीं है जो वास्तव में जलवायु परिवर्तन से खतरे में हैं, बल्कि अन्य पेंगुइन प्रजातियां हैं; लेकिन उप-अंटार्कटिक क्षेत्र में, जेंटू पेंगुइन विशेष रूप से चिंताजनक हैं। सुबांटार्कटिक क्षेत्र अंटार्कटिका के उत्तर में स्थित है और इसमें चिली, दक्षिण अफ्रीका, फ्रांस, नीदरलैंड, ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड के अधिकार क्षेत्र में कई दूर के द्वीप शामिल हैं।

विआना ने बताया कि संबंधित देशों में संरक्षण एजेंसियों को इस समस्या को पहचानना चाहिए और जेंटू पेंगुइन की इन तीन प्रजातियों को बचाने के लिए उचित उपाय करने चाहिए।

वियाना ने कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के वैज्ञानिक लैरी बॉवी और चिली विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक एली पुलन के साथ मिलकर इस नए जीनोम अध्ययन का संचालन करने के लिए कई देशों के पेंगुइन अनुसंधान विशेषज्ञों को संगठित किया। कुछ वैज्ञानिकों ने पहले सुझाव दिया है कि जेंटू पेंगुइन की छह उप-प्रजातियाँ हो सकती हैं, लेकिन शोधकर्ता लंबे समय से उनके वर्गीकरण पर सहमत होने में असमर्थ रहे हैं।

नया अध्ययन 64 पेंगुइन के संपूर्ण जीनोम अनुक्रम पर आधारित है। नमूने 10 प्रजनन कालोनियों से आए थे, जिसमें पहली बार जेंटू पेंगुइन की लगभग पूरी भौगोलिक सीमा को कवर किया गया था। शोधकर्ताओं ने पेंगुइन की भौतिक और पारिस्थितिक विशेषताओं की भी तुलना की, जिसमें उनका रंग, कॉल, प्रजनन का समय, भोजन के प्रकार और चारा खोजने का व्यवहार शामिल है।

बॉवी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में वर्टेब्रेट जूलॉजी संग्रहालय के निदेशक हैं। उन्होंने कहा कि सभी पेंगुइनों में से, जेंटू पेंगुइन का वर्गीकरण संभवतः सबसे विवादास्पद है। एक सदी से भी अधिक समय से वैज्ञानिक इस बात पर बहस कर रहे हैं कि उन्हें कितनी प्रजातियों या उप-प्रजातियों में विभाजित किया जाना चाहिए। यह पेपर अत्याधुनिक एकीकृत अनुसंधान विधियों का उपयोग करके इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास करता है।

बॉवी और वियाना लगभग एक दशक से पेंगुइन के विकास और विविधता का अध्ययन करने के लिए सहयोग कर रहे हैं। 2019 में, दोनों ने शोध प्रकाशित किया जिसमें कहा गया कि पेंगुइन की उत्पत्ति लगभग 22 मिलियन वर्ष पहले ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड के पास हुई थी। बाद में, सम्राट पेंगुइन और राजा पेंगुइन दो अलग-अलग समूहों में विभाजित हो गए, जिन्होंने क्रमशः अंटार्कटिक और उप-अंटार्कटिक क्षेत्रों पर कब्जा कर लिया।

लगभग 12 मिलियन वर्ष पहले, सर्कम-अंटार्कटिक महासागर धारा का निर्माण हुआ, जिसने अन्य पेंगुइन प्रजातियों को उप-अंटार्कटिक क्षेत्र में फैलने के लिए प्रेरित किया। तब से, पेंगुइन ने धीरे-धीरे दूरदराज के द्वीपों पर आबादी स्थापित की है, उनका वितरण सुदूर उत्तर में अफ्रीका और दक्षिण अमेरिका के कुछ हिस्सों तक पहुंच गया है।

जेंटू पेंगुइन कई अन्य पेंगुइनों से इस मायने में भिन्न हैं कि वे बहुत विविध आहार खाते हैं और पानी के भीतर पकड़े जा सकने वाले लगभग किसी भी प्राणी का शिकार कर सकते हैं। जैसे-जैसे क्रिल की आबादी घट रही है, भोजन में यह लचीलापन एक फायदा बन जाता है। इसके विपरीत, सम्राट और एडेली पेंगुइन, जिनके पास अधिक विशिष्ट आहार हैं, की संख्या घट रही है, जबकि अंटार्कटिक प्रायद्वीप पर जेंटू पेंगुइन की आबादी अभी भी बढ़ रही है।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि यह अत्यधिक अनुकूलनीय चारा खोजने का व्यवहार नई प्रजातियों के निर्माण को भी प्रेरित करता है। जेंटू पेंगुइन आम तौर पर अपनी प्रजनन कॉलोनी के पास चारा खोजते हैं और हर साल उसी प्रजनन कॉलोनी में लौट आते हैं। समय के साथ, अलग-थलग आबादी ने अद्वितीय व्यवहार और पारिस्थितिक विशेषताएं विकसित की हैं।

पिछले 300,000 से 500,000 वर्षों में, ये पृथक द्वीप आबादी धीरे-धीरे विभिन्न प्रजातियों में विकसित हुई। वैज्ञानिकों का कहना है कि अंटार्कटिक मोर्चें भी इस भेदभाव को पुष्ट करते हैं। अंटार्कटिक मोर्चें पानी के तापमान और लवणता में महत्वपूर्ण अंतर पैदा कर सकते हैं, जिससे क्षेत्रों के बीच जानवरों की आवाजाही सीमित हो सकती है।

अंटार्कटिक मोर्चे के उत्तर में, पानी अपेक्षाकृत गर्म और खारा है। यहां क्रोज़ेट द्वीप समूह, मैरियन द्वीप और मैक्वेरी द्वीप में पाए जाने वाले पूर्वी वंश पाइगोसेलिस टेनियाटा रहते हैं; और उत्तरी वंश पाइगोसेलिस पपुआ, मुख्य रूप से फ़ॉकलैंड द्वीप समूह में पाया जाता है, जिसे माल्विनास द्वीप समूह और दक्षिण अमेरिका में मार्टिलो के नजदीकी द्वीप के रूप में भी जाना जाता है।

नया खोजा गया दक्षिणपूर्वी वंश पाइगोसेलिस केर्गुएलेंसिस किर्गुएलन द्वीप पर विकसित हुआ और पास के हर्ड द्वीप पर भी वितरित किया जा सकता है और अंटार्कटिक मोर्चे के पास रहता है।

अंटार्कटिक मोर्चे के दक्षिण में दक्षिणी वंश पाइगोसेलिस एल्सवर्थी है। यह जेंटू पेंगुइन की सबसे बड़ी आबादी है, जो अंटार्कटिक प्रायद्वीप, अंटार्कटिका के तट और दक्षिण जॉर्जिया पर पाई जाती है।

इस जीनोमिक अध्ययन का नेतृत्व चिली विश्वविद्यालय के स्नातक छात्र डेली नोल ने किया था। पहले के अध्ययनों की तुलना में, शोध दल ने व्यापक विविधता वाले जीनों का विश्लेषण किया और हजारों एकल न्यूक्लियोटाइड बहुरूपताओं की जांच की। नतीजे बताते हैं कि विभिन्न प्रजातियों ने आनुवंशिक स्तर पर अपने संबंधित रहने वाले वातावरण के लिए अनुकूलित किया है।

उदाहरण के लिए, अंटार्कटिका में रहने वाले दक्षिणी जेंटू पेंगुइन में गर्मी उत्पादन, वसा भंडारण और प्रकाश धारणा से संबंधित अधिक जीन होते हैं। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि ये विशेषताएं उन्हें अत्यधिक ठंड, मौसमी सूरज की रोशनी में बदलाव और तीव्र परावर्तक बर्फ की सतहों से निपटने में मदद करती हैं।

पूर्वी जेंटू पेंगुइन में कुशल कार्बोहाइड्रेट चयापचय और बढ़ी हुई गोताखोरी क्षमता से संबंधित अधिक जीन हैं। ऑक्सीजन परिवहन, रक्त वाहिका वृद्धि, माइटोकॉन्ड्रियल कार्य और फेफड़ों के विकास में शामिल इन आनुवंशिक लक्षणों ने उन्हें पोषक तत्वों की कमी वाले पानी में लंबे समय तक गोता लगाने में मदद की होगी।

इस बीच, दक्षिण अमेरिका में रहने वाले उत्तरी जेंटू पेंगुइन ने पाचन, हृदय कार्य और मांसपेशियों की गतिविधि से संबंधित आनुवंशिक लक्षण प्रदर्शित किए। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि ये बदलाव उन्हें लंबे समय तक पानी के भीतर अपनी चारागाह गतिविधियों को बनाए रखने में मदद कर सकते हैं।

जेंटू पेंगुइन पर जलवायु परिवर्तन के प्रभाव की भविष्यवाणी करने के लिए, वैज्ञानिकों ने यह अनुमान लगाने के लिए जलवायु मॉडल का उपयोग किया कि 2050 में किन क्षेत्रों में अभी भी उपयुक्त निवास स्थान हो सकता है। मध्यम वार्मिंग परिदृश्य के तहत, उपअंटार्कटिक द्वीपों पर जेंटू पेंगुइन मौजूदा द्वीपों पर सभी उपयुक्त निवास स्थान खो सकते हैं, प्रवास के लिए आस-पास के वैकल्पिक स्थान सीमित होंगे।

इसके विपरीत, अंटार्कटिक क्षेत्र में जेंटू पेंगुइन अंटार्कटिका में और विस्तार कर सकते हैं। जैसे-जैसे समुद्री बर्फ सिकुड़ती है और क्रिल की आबादी घटती है, सम्राट, एडेली और चिनस्ट्रैप पेंगुइन की आबादी घट सकती है, जिससे जेंटू पेंगुइन के लिए अधिक जगह बचेगी।

विआना ने बताया कि गैर-अंटार्कटिक क्षेत्रों में कई पेंगुइन भी तेजी से गंभीर खतरों का सामना कर रहे हैं, जिनमें समुद्र का गर्म होना, निवास स्थान का विनाश, चूहों और कुत्तों जैसे शिकारियों, वाणिज्यिक मछली पकड़ने की गतिविधियों से प्रतिस्पर्धा और मछली पकड़ने के जाल में आकस्मिक कब्जा शामिल है।

जलवायु परिवर्तन के परिप्रेक्ष्य से, बेहद कम आबादी वाली द्वीप प्रजातियों को उपअंटार्कटिक जेंटू पेंगुइन के समान जोखिम का सामना करना पड़ सकता है, उन्होंने कहा। गैलापागोस पेंगुइन और अन्य द्वीप पेंगुइन स्थानिक प्रजातियाँ हैं और पर्यावरण बदलने के बाद उनके पास जाने के लिए लगभग कोई जगह नहीं है। द्वीप इतने सुदूर हैं कि पेंगुइन के लिए अनुकूलन करना और आबादी स्थापित करने के लिए अन्य क्षेत्रों में जाना मुश्किल है।

बॉवी ने कहा कि इस अध्ययन में एकत्र किए गए बड़े पैमाने पर जीनोमिक डेटा भविष्य में अधिक संरक्षण अध्ययनों का भी समर्थन कर सकते हैं। वियाना वर्तमान में एवियन इन्फ्लूएंजा के प्रतिरोध से जुड़े आनुवंशिक लक्षणों की तलाश के लिए पेंगुइन जीनोम का उपयोग कर रही है। एवियन इन्फ्लूएंजा दुनिया भर में पेंगुइन, अन्य पक्षियों और स्तनधारियों को प्रभावित कर रहा है। उम्मीद है कि निष्कर्षों से वैज्ञानिकों को इस बीमारी के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील पेंगुइन आबादी की पहचान करने में मदद मिलेगी।

बॉवी ने कहा कि संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमण न केवल वैज्ञानिकों की प्रजातियों के अनुकूलन और भेदभाव का अध्ययन करने की क्षमता को बदलता है, बल्कि इसका संरक्षण मूल्य भी बहुत महत्वपूर्ण है।