地球上甚少動物演化成企鵝般，能於冰冷的極地環境生存 —— 像皇帝企鵝擁有多層保溫羽毛、使血液保溫而交錯分佈的動、靜脈血管，還有可抵禦近攝氏零下 26 度低溫的腹部脂肪。誰又會想到，最近科學家重構企鵝數百萬年來的演化歷程，才揭曉其祖先竟是來自熱帶地區，還見證了地球有史以來最熱的時期。
美國布魯斯博物館的古生物學家 Daniel Ksepka 說，超過 4 分之 3 的企鵝種類至今已經滅絕，除非追查化石記錄，否則只能得悉企鵝演化史的一部分。根據赤道一帶出土的史前企鵝化石 —— 當時赤道的氣溫比現時高出 5 度，因而推斷牠們是在無冰環境中進行演化，許多更於南極大陸冰川形成前已出現。
為確定企鵝如何從熱帶水域過渡到極地海洋，Ksepka 的研究團隊分析了現存所有企鵝的基因組，包括平均只有約 30 厘米高的藍企鵝、瀕臨絕種的黃眼企鵝和眼睛上方長有一簇黃色長羽毛的跳岩企鵝。然而，現代企鵝的遺傳學只能追溯至數百萬年前，無法反映其更早的祖先，於 6,000 萬年間的大部分演化歷程。
研究員遂將現代企鵝的基因組，與古代企鵝的化石進行比較，其中有於秘魯附近熱帶水域出沒、並以矛狀的喙來捕魚的；有些可生長至 7 呎高（約 2.1 米）；有些甚至長有鏽紅色羽毛。研究結果刊登於「自然通訊」，表明其中一些基因有助企鵝吸收鯨脂；有些則促使其本來乾癟的翅膀演變成流線型鰭狀肢；有些甚至增強了企鵝的免疫系統，或有助於深潛時耐受低氧環境。
位於秘魯首都利馬的自然歷史博物館，古生物學家 Rodolfo Salas 檢驗了一隻生活於 3,600 萬年前，約 1.5 米高、重 130 磅巨型企鵝的頭蓋骨化石，發現其基因有助於冰冷深海中增強視力。大多數鳥類的眼睛，均含有 4 種用以識別顏色的視錐細胞，但其中一種在企鵝中並不活躍，阻礙牠們分辨綠色和紅色，卻有助牠們適應海洋的藍色環境。
研究亦揭示了某些基因的缺失，令團隊感到困惑。例如現代企鵝會以磷蝦為食，但其祖先卻缺乏有助分解甲殼類動物的基因，或表明了古代企鵝會捕食較大型獵物，如魚和魷魚。Ksepka 說，其保留了只能感受鹹味和酸味的味覺，正適合吃魚，也可能是牠們喜歡吃沙甸魚的原因。
遺傳分析表明，企鵝的演化速度通常較其他鳥類慢，換言之，數百萬年來，企鵝豐滿而流線型的身體是最合適的演化結果。而在所有企鵝中，於南極寒冬繁殖的帝皇企鵝演化速度最快，由此推斷較冷的溫度或以某種方式促進企鵝演化。
智利天主教大學的生態學家 Juliana Vianna 最近也領導了類似研究，她表示上述推測，與全球降溫期間企鵝向南遷移的進程一致。「牠們的演化史，與氣候變化和冰川作用密切相關。」
了解企鵝過去的變化，或許為這些能抵禦寒冷天氣的物種，要如何應對未來更熱的氣候提供了線索。紐西蘭梅西大學的古生物學家、參與是次研究的 Daniel Thomas 指：「氣溫暖化將影響企鵝的生物地理範圍、其賴以為生而捕食的物種，以及其天敵。」
