Các nhà khoa học giờ đây đã có thể giải đáp thắc mắc vì sao loài chim cánh cụt có thể đối phó với cái lạnh khắc nghiệt, những cơn gió hung dữ ở Nam Cực, trong môi trường lạnh đáng sợ mà hầu hết các loài chim khác không thể tồn tại. 

Kết quả phân tích di truyền học các gene của hai loài chim cánh cụt gồm chim cánh cụt hoàng đế (loài lớn nhất) và người anh em họ nhỏ hơn là chim cánh cụt Adélie đã tiết lộ một số bí mật giúp loài này để sống sót.

Nghiên cứu cho biết chim cánh cụt có một lượng lớn các gene chịu trách nhiệm việc tạo ra các thành phần cần thiết cho bộ lông, đó là một loại protein có tên gọi là beta-keratin. Số lượng gene đó ở chim cánh cụt nhiều hơn bất kỳ loài chim khác, cho phép chúng phát triển bộ lông ngắn, dày và cứng, nhưng giữ ấm rất tốt.

Cấu tạo lớp lông của chim cánh cụt cũng hút không khí, giúp cho chúng nổi lên và không thấm nước trong khi bơi.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng phát hiện chim cánh cụt có một gene được gọi là DSG1, có liên quan đến một căn bệnh về da với đặc trưng là lớp da dày ở lòng bàn tay và bàn chân. Họ tin rằng những gen này có thể giúp các chú chim cánh cụt phát triển làn da dày hơn so với các loài chim khác.

Kết quả phân tích DNA cũng tiết lộ hai loài chim cánh cụt có cơ chế khác nhau để lưu trữ chất béo, giúp chúng chống lại cái lạnh và nhịn đói trong thời gian dài. Chim cánh cụt hoàng đế đực có thể sống sót đến 4 tháng mà không cần ăn, trong lúc nó ấp trứng, tránh các cơn bão ở Nam Cực. Còn chim cánh cụt cái ra biển săn cá. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 3 gene quan trọng mà họ tin rằng có thể đã giúp chim cánh cụt hoàng đế lưu trữ chất béo.

Tuy nhiên, chim cánh cụt Adélie có tới 8 gene tham gia vào việc chuyển hóa chất béo, giúp chúng thích nghi nhanh hơn với những thay đổi của khí hậu.

Các nghiên cứu di truyền cho thấy loài chim cánh cụt đầu tiên xuất hiện trên Trái đất vào khoảng 60 triệu năm trước. Chim cánh cụt hoàng đế và chim cánh cụt Adélie tiến hóa từ chung một tổ tiên khoảng 23 triệu năm trước.

Nghiên cứu cũng cho thấy dân số những con chim cánh cụt Adélie tăng nhanh khoảng 150.000 năm trước, khi khí hậu ấm lên, nhưng sau đó giảm 40% khoảng 60.000 năm trước đây, khi thời tiết trở nên lạnh và khô hơn. Ngược lại, dân số chim cánh cụt hoàng đế vẫn ổn định, cho thấy chúng đã thích nghi tốt hơn với điều kiện băng giá.

Nghiên cứu này cũng giúp làm sáng tỏ sự tiến hóa của “đôi cánh ngắn” mà chim cánh cụt dùng để “bay” qua nước, thay vì trong không trung giống những loài gia cầm khác.

Những phát hiện cũng giúp các nhà khoa học dự đoán xem chim cánh cụt có thể thích ứng với điều kiện thay đổi khí hậu trong tương lai như thế nào.