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吃竹子的大熊猫竟是食肉动物

2019年05月08日
一项名为“营养几何学”的新研究揭示了大熊猫的进化过程,以及它们从食肉动物祖先到食草动物的奇异转变。

大熊猫兼具食草动物和食肉动物的特性

大熊猫这种生物在中国向来都是独特的存在。黑白相间的毛发与憨态可掬的形象被全世界的民众奉为萌物。

但是你知道吗,胖达作为一种几乎只以高纤维的竹子为食的食草动物,却是从食肉动物演化而来的,这种演变也是长期以来一直困扰科学家的问题。而近期,来自悉尼大学和中国科学院的科学家们的最新研究表明,大熊猫的进化程度并不像看起来那样是个巨大的进化飞跃。

该研究发表于《当代生物学》,由悉尼大学和中国科学院的研究人员主导,他们采用了一种名为“营养几何学”的新方法,综合考虑营养素和其他膳食成分的混合物如何影响健康和疾病,而不是单独关注某一种营养素,旨在评估大熊猫饮食中常量营养元素的成分。

“这项研究表明,在理解动物进化生态学的过程中,同时考虑食物和营养物质是非常重要的,而这正是营养几何学的目的所在。”来自悉尼大学查尔斯·珀金斯中心和生命与环境科学学院的戴维·劳本海默(David Raubenheimer)教授说道。

尽管大熊猫的饮食以植物为主,但这种饮食中蛋白质和碳水化合物的含量看起来更像是一种“超级食肉动物”的食谱——这种动物70%以上的饮食来自其他动物的供给。大熊猫约50%的能量摄取来源于蛋白质,与野生猫科动物和狼相仿。而熊猫奶的常量营养元素也和其他食肉动物相同。

“根据它们的食谱,大熊猫绝对属于食草动物,但考虑到饮食中摄入和吸收的常量营养元素成分,它们也可能属于食肉动物。”来自中国科学院的共同作者魏辅文说。

大熊猫已经进化出了食草动物的特征,包括适合纤维饮食的头骨、下颌肌肉组织和齿型,以及用来抓竹子的“假拇指”。他们也失去了品尝鲜味的能力,而鲜味往往与吃肉有关。然而,大熊猫的消化道、消化酶和肠道微生物与食肉动物更相似。这表明,熊猫不需要在其食肉祖先的基础上进行多少进化和改变就可以消化竹子的营养成分。

研究人员表示,这些发现有助于解开大熊猫进化方面长期以来的疑问,包括从食肉动物祖先到食草动物这一不寻常的转变。他们写道:“事实上,大熊猫的进化程度比此前设想的要低,甚至更为“表面”,它们在适应新食物类型的同时并没有对常量营养元素的摄取做过多改变。”

劳本海默教授说:“这也可以解释为什么熊猫是结合了食草动物和食肉动物特征的独特个体。”

该团队将继续研究大熊猫的进化和适应过程,并将这项工作应用到大熊猫濒危物种的保护管理中。

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