試圖瞭解南極洲過去的科學家們面臨著嚴峻的挑戰。冰不會形成化石，因此沒有直接的證據表明最南端大陸的冰川在遙遠的過去延伸到多遠。這是一個問題，因為它使得在日益變暖的世界中預測南極洲的未來更加困難。
圖爾凱章魚（Pareledone turqueti）登場了。這種小生物在南極洲周圍的海底爬行，在新的研究中，科學家們利用其基因組來論證，南極洲的一個主要冰蓋在過去氣溫僅比工業化前時期高出 1 攝氏度時就完全崩塌了。被稱為南極西部冰蓋的這片冰川如今已重新生長到 77 萬立方英里，但如果它再次崩塌，其融水將使全球海平面上升 10 英尺以上。
“這確實是第一個被用於研究過去崩塌的生物學證據，我認為這篇論文真正特別和令人驚訝的地方，”科羅拉多礦業學院的古冰川學家瑞安·文圖雷利說，他沒有參與這項新研究。“我認為我們能夠利用章魚種群來了解南極冰蓋的歷史，這真是太不可思議了。”
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澳大利亞詹姆斯庫克大學的進化遺傳學家、新研究的合著者莎莉·劉說，這種研究並非所有物種都可行，該研究於12月21日發表在《科學》雜誌上。“我們需要一種分佈在南極洲周圍，但通常待在一個地方的物種，”她說。“如果它遊得太頻繁，在南極洲周圍移動得太頻繁，那麼任何歷史上的遷徙和遺傳物質交換的跡象都會被它現在移動的速度所侵蝕。”
圖爾凱章魚符合要求，因為它們遍佈南極洲，並在海底爬行而不是長距離游泳，劉說。在新的研究中，她和她的同事分析了來自大約 100 個此類章魚的 DNA 樣本，這些樣本要麼在博物館收藏中發現，要麼被漁船意外捕獲。
當他們觀察動物的遺傳物質時，劉和她的同事注意到了地理趨勢。例如，在南美洲尖端以東的兩個島嶼群——沙格巖和南喬治亞島周圍發現的章魚非常相似，正如您所期望的那樣，因為這些種群彼此之間的距離比與其他種群的距離更近。
然而，當涉及到南極西部冰蓋周圍的種群時，研究人員看到的結果更加令人驚訝。生活在羅斯海的現代章魚與位於大陸沿岸的動物共享遺傳物質，羅斯海位於南極西部冰蓋與南極其他地區交匯處的一側，但它們也與冰蓋與南極洲大陸在南威德爾海的交匯點另一側的章魚共享遺傳物質。劉說，如今，圖爾凱章魚需要繞過指向南美洲的突出半島遊無數英里，才能在這兩個海域之間穿梭，這對這些不愛冒險的游泳者來說是不太可能的壯舉。
相反，研究人員認為，這兩個種群之間的遺傳相似性是南極西部冰蓋完全融化時遺留下來的，當時淺海航道連線著羅斯海和威德爾海。遺傳分析表明，這兩個種群在 300 多萬年前開始混合，並在 13.9 萬至 5.4 萬年前分離。這個時間線與之前的懷疑相符，即南極西部冰蓋在最後一次間冰期（發生在 13 萬至 11.5 萬年前的溫暖時期）完全崩塌。
然而，直到現在，冰川學家和地質學家才擁有有限的工具來試圖瞭解冰蓋是完全崩塌還是僅僅縮小。他們迄今為止最有用的技術是對沉積物巖芯的分析——沉積物巖芯是多年甚至幾個世紀以來形成的層狀沉積物的長圓柱體，通常來自冰蓋本身之外。“長期以來，我們一直在用同樣的老辦法來研究這個問題，”文圖雷利說。分析現代動物的基因組標誌著新增到工具箱中的一種完全不同的方法。
科羅拉多大學博爾德分校的極地科學家泰德·斯坎博斯說，瞭解南極西部冰蓋的歷史可能聽起來很神秘，但事實並非如此，他沒有參與這項新研究。這個冰蓋的脆弱性將影響全世界人類的命運，他說，即使來自像章魚這樣不太可能的來源，任何見解都是寶貴的。
他說，有了新的發現，科學家們可以更好地預測冰蓋未來人為驅動的崩塌的時間表——無論是會在未來一兩個世紀內發生，還是需要 400 或 500 年。由此，科學家們可以更準確地計算海平面上升的速度，並讓社會有足夠的時間向內陸遷移。
“這是未來兩三個世紀海平面上升最不確定和最難以預測的威脅，”斯坎博斯說。“不難理解，較溫暖的海洋溫度或較溫暖的氣溫最終將如何影響它。問題是：它會以多快的速度崩解？”