帝企鵝雖然是動畫電影《快樂的大腳》的絕對主角，一群瘋狂收集石頭的阿德利企鵝也給許多觀眾留下了深刻的印象。這種廣泛棲息在南極洲岸邊區域、築石為巢的嬌小企鵝，究竟是在末次冰消期後多久登陸南極的呢？
答案就寫在企鵝糞土沉積層裡。
近日，國家海洋局-中國科學技術大學極地生態地質聯合實驗室暨極地環境與全球變化安徽省重點實驗室孫立廣-謝周清小組利用湖泊沉積柱中的生物標型元素等指標，識別出了企鵝糞土沉積層。
分析證明，東南極的冰蓋大約在15600年前開始消退，這之後約1000年，即14600年前出現了阿德利企鵝聚居地，這刷新了東南極企鵝存在的最早記錄，比之前的記錄提前約6000年。
《快樂的大腳》中，高大的帝企鵝和嬌小的阿德利企鵝
相關論文發表在國際古環境權威期刊《古地理古氣候古生態》上。論文通訊作者之一、極地生態科學家孫立廣告訴澎湃新聞（www.thepaper.cn），對於極地科研來說，中國科學家「遲到」了，卻能大大刷新此前的研究記錄，主要得益於對糞土層的有機化學分析方法。在此之前，開展此種研究主要依賴於尋找企鵝的骨骼化石。
59釐米厚的「企鵝家族史」
毛德山脈將南極洲分為東西兩部分。東南極洲也稱大南極洲，指南極洲西經30°向東延伸至東經170°之間的地區。距今1萬多年前，地球進入末次冰消期，南極各地無冰區逐漸出露，阿德利企鵝繁殖地開始在環南極擴張。然而各地有關企鵝存在的地質記錄大多無法銜接當地的冰消記錄，科學家們無法了解企鵝在冰消期後登陸南極的過程。
此前，國際同行在東南極找到的最古老的企鵝骨骼大約有9000年歷史，是孫立廣的合作者、美國北卡羅來納大學教授埃姆斯利（Steven D. Emslie）發現的。
這次，孫立廣的學生高月嵩在澳大利亞的南極戴維斯站以北十餘公裡處找到了一處高出海平面10米的平臺，上有湖泊。科研團隊從湖泊中提取了59釐米的沉積柱。
這59釐米的沉積柱，就是一部特別的企鵝家族「斷代史」，需要用生物化學的分析方法打開。
首先是年代鑑別。沉積柱的底部年齡有15600歲，這意味著，該地區的冰蓋在15600年前消退。
基因學重建的企鵝數量（上）、此次研究重建的企鵝數量（下）
其次是識別企鵝糞土。通過有規律關聯的幾種特徵元素，比如碳、磷、氟、鍶，團隊在沉積柱的14600歲左右找到了企鵝糞土。這說明冰期-間冰期轉換過程中的冰退，是企鵝數量增加和棲息地擴張的一個主要的驅動因素。並且，企鵝登陸需要較長的時間。在這之前，科學家們對這個過程並不十分清楚。
孫立廣形象地說道：「之前我們在北極做過一項工作，發現9400年前冰消之後，鳥兒很快就飛過來了。企鵝不會飛，它們在海洋裡慢慢地移動覓食，慢慢地爬上南極。整個過程比飛鳥要滯後。」
最後，沉積柱中的企鵝糞土也能反映企鵝種群的數量變化。分析發現，東南極的這個企鵝聚居地在14600年前開始出現，之後呈現大致增加趨勢，到了6000年前開始繁榮。
企鵝糞中的海陸空故事
年過古稀的孫立廣在過去的二十年間，一直在閱讀企鵝糞中的南極故事，還原極地生態演變的過程，同時尋找人類活動留下影響的證據。
1998年，孫立廣第一次，也是最後一次來到南極科考。他不願跟隨前人的路徑，一心想要留下自己的科學腳印。到底哪裡還有未被涉足的邊界區域呢？孫立廣坐在陽臺思考七天，選擇了「企鵝糞」這件別人沒做過的事。他認為，企鵝是一種邊界動物，它是鳥類，卻在陸地上生活繁衍，在海洋中取食，海洋——大氣——陸地這樣一種大尺度的循環，在企鵝身上完成。
可以說，一千年的企鵝糞中，就寫著一千年的海陸空歷史。
1998年，孫立廣來到南極科考
在數十年間解密的極地故事中，孫立廣告訴澎湃新聞，他最喜歡的是其中兩個，一個是通過企鵝糞考證企鵝在歷史上的數量變化與氣候變化的關聯；另一個是發現人類冶金產生的汞通過磷蝦、企鵝、海豹這個食物鏈富集到了海豹毛裡。他希望能解答這樣的問題：極地的生態變化，有多少是自然環境造成的，有多少是人類活動造成的？
熱愛收集石頭的阿德利企鵝
下一步是尋找末次冰期之前的企鵝糞土層。孫立廣希望團隊中謝周清等青年科學家們，能把企鵝糞這本特別的極地史書往前再翻幾頁。