南极大陆位于地球的最南端，约在3400万年前逐渐形成冰盖，成为地球的巨型“冰箱”。有研究表明，DNA在如此寒冷环境中的降解速度较慢，因此古DNA就成了回溯南极生物多样性变化的“时光机”。
研究团队在南极洲罗斯海沿岸收集了来自不同采样点的156份地层沉积物样本，在对样本进行古DNA提取和分析后，最终确认超过500万条的序列来自真核生物，其中约76%来自企鹅等后生动物。事实上，随着南极生态系统的演变，阿德利企鹅以其独特的生存方式成为南极的象征之一。
当然，阿德利企鹅并非南极的独居“居民”，它们与许多其他生物共同构成了一个复杂的生态网络：一方面，企鹅是小型海洋动物的捕食者，如企鹅捕食磷虾、南极银鱼、南极鳕鱼等；另一方面企鹅也被其他动物捕食或干扰，比如贼鸥常在企鹅群落附近筑巢，是企鹅“宝宝”的天敌。
研究发现，不同时间、地点，企鹅食物类群占比各异。例如，在罗斯海南部地区，企鹅们会吃更多的鱼，北部地区的企鹅更偏爱磷虾，而在现存企鹅栖息地附近，磷虾占比较多。作为海洋食物链的基础，浮游生物的变化也记录着南极过往的生态演替。比如，纤毛虫在罗斯海中部和南部的企鹅活跃地区更常见，其他区域则较少见。
有意思的是，南象海豹与企鹅曾出现过演替。在距今约1400年的晚全新世，温暖的气候使海豹得以生活在更南边的哈利特角地区。随着气候变冷和海冰增加，海豹逐渐退出了该地区，这里也逐渐被更耐寒的阿德利企鹅占据。这表明气候变化引起了物种栖息地的收缩和扩张，也提示了南极生态系统对气候变化的敏感性。
据介绍，研究团队并非第一次将目光聚焦于南极。两年前，该团队以古今结合的方式整合了化石、古气候、基因组信息，揭示了企鹅6000万年来在大时间尺度上的物种演化历程和对极端环境的适应机制。这一次，他们尝试在更小时间尺度上探索新问题，展示了利用DNA“时光机”来研究南极生物多样性时空动态的巨大潜力。如今，南极企鹅的故事还在继续，它们的遗传密码记录着过去，也指引着未来。
