大熊猫是如何从食肉动物转变为“素食者”的?
素食是很多人追求的饮食方式,就连“国宝”大熊猫也不例外。11月25日是国际素食日,很多人以为大熊猫本来就是以竹子为食的,其实几百万年前,大熊猫的祖先却是食肉猛兽。那么,大熊猫是如何从食肉动物变成专吃竹子的素食动物的呢?
针对大熊猫如何适应低营养的竹子这一问题,中国科学院院士、中国科学院动物研究所魏辅文领衔的研究团队利用多种技术手段和研究方法开展了系统研究,发现了大熊猫在形态、遗传、行为、生理和肠道微生物等方面对竹子产生的一系列适应。
在形态上,大熊猫与同样以竹子为食的小熊猫一样都进化出了便于抓握竹子的伪拇指。在遗传上,通过基因组分析显示,大熊猫与小熊猫都出现了类似的基因变化,以适应伪拇指发育、从竹子中吸收营养等需求,其中一个感受肉类鲜味的受体基因变成了没有功能的假基因,而其他食肉动物的基因则仍然保留正常功能。
进一步研究发现,为了适应低营养素的竹子,大熊猫采取了多吃、多消化、少运动等策略,所以大熊猫都是圆滚滚、慢悠悠的。大熊猫首先采取的策略是大量觅食,而且还会“挑食”,并不是什么竹子都吃,它们往往会选择那些营养最优的竹子种类,从竹笋、竹叶及基径适中的竹茎中最大限度地获取足够的营养和能量。
光多吃还不够,大熊猫还会尽可能提高竹子的利用效率。研究显示,大熊猫不仅仅会利用所摄入竹子的90%以上的蛋白质和脂肪,而且还会利用其中约8%的纤维素和27%的半纤维素。但是,大熊猫的消化道本身并不分泌、分解纤维素和半纤维素的酶类,其秘诀在于它们的胃肠道内存在大量可消化纤维素的肠道微生物,这些微生物能产生很多分解纤维素和半纤维素的酶类,促进脂类代谢,而且还会随着季节不同而变化,以适应大熊猫在不同季节食用的竹子的营养成分变化,这就是大熊猫吃竹子也能长胖的奥秘。
竹子充足当然好,万一碰上食物匮乏的时候呢?所以大熊猫还有另一种适应性演化,即尽量减少能量消耗。大熊猫有一半以上时间都在休息,而且野生大熊猫的每小时平均移动距离不超过20米。除了减少运动行为,大熊猫的肝脏、肾脏等器官也在演化过程中逐渐缩小,以进一步减少能量消耗;厚重的皮毛也可以减少热量流失,以至于它们的体表温度较低。这些适应性演化导致大熊猫的能量代谢水平非常低。
(整理:彭冲 来源:中国科普网)
下一篇:没有了