五千年前還是兩百萬年前?科學界爭論大熊貓吃竹子的演化時間

2020-12-06 澎湃新聞

大熊貓從什麼時候開始以竹子為主食?最近,這個問題在科學圈引發了一次小小的爭論。

作為食肉目動物,大熊貓已有八百萬年的演化歷史。在長期的演化過程中,大熊貓的食性逐漸特化為以各種高纖維的竹子為食,佔其全年食物量的99%。大箭竹和華西箭竹等7種竹子都是它們的最愛。

一直以來,科學界普遍認為大熊貓從兩百萬年前開始就專食竹子了。但近日在線發表於《現代生物學》(Current Biology)期刊的一篇文章挑戰了這種觀念。

這篇文章認為,大熊貓從以植物為食到以竹子為食的特化至少在距今5000年左右還未發生,在成為竹林「隱居者」之前,大熊貓生活在更為複雜多變的棲息地,食譜也更加多樣化。研究人員推測,大熊貓食性的轉變大致分為兩個階段:從肉食(或雜食)到植食的轉變以及從植食到專食的轉變。

該研究由中國科學院動物研究所魏輔文院士領導的團隊與西華師範大學、雲南省文物考古研究所、雲南保山博物館、廣西自然歷史博物館等單位合作完成。

研究人員採用了穩定同位素方法,通過比較古代和現代大熊貓骨骼和牙齒中穩定同位素的比例,系統地分析歷史上和現生大熊貓的食性及其生活環境特徵。

佛坪自然保護區野生大熊貓 中國科學院動物研究所魏輔文研究組 圖

研究人員首先測定了現生大熊貓及其同域分布的食肉、食草動物骨骼中膠原蛋白的碳、氮穩定同位素值,他們發現,現生大熊貓和現生的食肉、食草動物明顯處於不同的三個生態位,並認為「這極有可能是由於現生大熊貓專食竹子造成的」。

隨後,通過分析在雲南的兩個全新世中期遺址出土的一批包含食肉、食草動物及大熊貓的哺乳動物骨骼,研究人員發現,距今5000至8000年前生活在雲南的大熊貓,其氮穩定同位素值與現生大熊貓完全不同。

一般來說,穩定同位素值的變化可能來自於兩個方面:一是食物的變化;二是整個生態系統的基線變化。後續研究證明了這個區域的生態系統的基線並無變化。因此,研究人員推斷,大熊貓在當時的食性很可能並不是專食竹子。

他們認為,大熊貓在進化過程中,除了以竹子為食以外,還食用大量的其它種類的植物,其專食食性直至全新世中期都還未形成。

除了食性演化,研究團隊還探究了大熊貓棲息地退縮的情況。

他們發現,大熊貓在歷史上的棲息地比現今的生活環境複雜得多,其既能適應相對較乾旱寒冷的氣候,也能在溫暖溼潤多水的環境中生存。大熊貓在進化過程中,不僅生活在包含當前所棲息的高山森林地帶,也棲息在一些亞熱帶森林、森林邊緣,即森林與開闊地的結合處、甚至森林的開闊地,只是在演化歷程中,由於各種原因才逐漸退縮到四川、陝西和甘肅的現生分布區。

由於常年啃食竹子,大熊貓的器官發生了相應的變化,特別是它們的牙齒。大熊貓有食肉目動物中最強大的臼齒,構造複雜,接近於雜食性獸類,犬齒和前臼齒發達,上門齒呈弧形排列,下門齒呈一橫列。

不過,大熊貓還保留著食肉動物的那種較為簡單的消化道,為了獲得所需的營養,大熊貓每天要花12至16個小時進食,吃掉10至18千克的竹子,同時排出10多千克的糞便,才能維持新陳代謝的平衡。

是什麼原因讓大熊貓從肉食動物一步一步轉變成幾乎只吃竹子的「素食者」呢?

2010年,深圳華大基因研究院、上海交通大學等單位提出了大熊貓轉變成「竹子愛好者」的可能原因。他們繪製出大熊貓的基因圖譜,發現大熊貓不喜歡吃肉可能是因為它們的一個鮮味受體基因Tas1r1失去功能,導致味覺傳導出了問題,無法感覺到肉的鮮味。 同時,他們還發現,大熊貓本身沒有能夠消化竹子纖維的基因,消化竹子纖維主要靠胃腸道細菌群。

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  • 經濟學人 | 大熊貓為什麼吃竹子?
    眾所周知,大熊貓通常只吃竹子,那麼它是從古至今一直以竹子為食呢,還是因為某種原因在進化的過程中才形成這種獨特的飲食習慣,本文將探討大熊貓以竹子為食的原因。大熊貓不僅僅是食草動物,還是單食主義者,它們除了吃竹子外,幾乎不吃其他任何東西。魏輔文想知道這種向單一飲食轉變的過程是何時發生的。答案是,比所有人預想的時間都要早得多。
  • 竹子如此鋒利,為什麼大熊貓吃竹子不會被扎到?
    大熊貓是吃竹子「高手」,就吃竹子的本領來看,在自然界中沒有動物能出其右。表面上看,大熊貓吃竹子非常的輕鬆,但實際上,大熊貓吃竹子也是有技巧的。不然堅硬的竹子很有可能會將大熊貓扎得滿嘴是血。那麼,大熊貓吃竹子有什麼技巧性呢?我們簡單地來探討一下這個問題。
  • 吃竹子使得基因改變,明明是食肉動物的大熊貓,到底為了啥?
    可以說,大熊貓在長期的演化中掌握了獨特的「生存密碼」,如果回到數百萬年前,大概很少有人會對著揮舞利爪、張開大嘴、啃咬獵物的它,喊出「萌萌噠」三個字,畢竟那時的大熊貓,還是個實打實的食肉動物。大熊貓的祖先祿豐始熊貓,生活在大約800萬年前,那個時候的生活環境與現在大不相同,基本上以溫暖潮溼的雨林和沼澤地帶為主,食物資源相當豐富。
  • 吃不到新鮮竹子旅加大熊貓將提前歸國,大熊貓真就只吃竹子嗎?
    這種小型動物完全不能填飽大熊貓的肚子,因此,大熊貓只能以吃竹子來維持生命,偶爾吃一兩隻竹鼠當做小零食來打發時間。因為這還演化出了第六指來吃竹子用。所以我們現在看來他吃竹子,其實它並不是喜歡吃竹子,而是不得不吃。有人問了,那現在我們國家生活這麼好。
  • 因吃不到新鮮竹子,將提前被送回國,大熊貓最早為何要吃竹子呢
    導語:因吃不到新鮮竹子,將提前被送回國 ,大熊貓最早為何要吃竹子呢最近這段時間由於新冠肺炎疫情,導致難以從我國運輸新鮮竹子;加拿大官方表示:旅居加拿大的兩隻中國大熊貓「二順」和「大毛」,將被提前兩年送回中國。
  • 大熊貓吃竹子,為什麼不會被竹子劃傷嘴巴?
    大熊貓的食物其實大熊貓的胃部根本消化不了竹子,這是因為竹子中有非常多的纖維素,消化系統無法消化這些食物,所以大熊貓每隔一段時間就會拉很多粑粑,粑粑中有非常多的纖維素,有一些廠家會回收大熊貓的粑粑,用粑粑中的纖維素來製作紙張。
  • 丟食肉動物的臉,明明是食肉的大熊貓,怎麼成了吃竹子的鐵憨憨?
    大熊貓的演化 大約在800萬年前,大熊貓的祖先始熊貓就已經出現了 由於許多動物遷徙到了這裡,使得這裡的生態競爭更加惡劣,食草動物們搶奪最有利的位置吃鮮嫩多汁的植物;食肉動物則佔據各個生態位捕獵,大熊貓為了不與其他生物發生食物競爭,選擇了以竹子為食。當然,在這一時期它們品嘗鮮味的基因也丟失,也就是嘗不出肉類的味道,使它們能夠更加專注地以竹子為食。
  • 從吃肉到吃竹子,能否說明大熊貓進化的失敗?
    對於生物而言,能夠在自然界經歷數百萬年的時間而不滅絕已經是十分了不起的了,而目前造成野生大熊貓數量僅剩3000頭左右主要是因為人類的活動。大熊貓的演化從始熊貓開始,始熊貓是一種食肉動物,早在800萬年前的晚中新世,中國雲南祿豐等地的熱帶潮溼森林的邊緣,它們的體色更傾向於純色,只有腹部是白色毛髮,是一種基於環境色的反差保護色,這種顏色搭配中使得動物腹部在身軀的陰影下重合剛好和環境色相當。而不是如今的黑白相間。
  • 為什麼大熊貓這麼喜歡吃竹子?竹子有什麼好吃的?
    導語:為什麼大熊貓這麼喜歡吃竹子?真有那麼好吃嗎?國寶熊貓長得憨厚可愛,深受國內外人士喜歡。除了大大的「黑眼圈」,熊貓還有個大家都知道的特徵,愛吃竹子。其實大熊貓屬熊科,體型大,同樣有著尖銳的犬牙,本應是不折不扣的食肉動物。
  • 大熊貓喜歡吃什麼樣的竹子? 除了竹子它還會吃什麼?
    大熊貓喜歡吃什麼樣的竹子? 除了竹子它還會吃什麼?時間:2015-12-25 09:20   來源:川北在線整理   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:大熊貓喜歡吃什麼樣的竹子? 除了竹子它還會吃什麼? 大熊貓的食物裡一共包括63種竹子,真不少呢。
  • 熊貓,為什麼這麼喜歡吃竹子呢?
    通常來說,大熊貓已經在地球上生存了800萬年,而且它的演化歷史比800萬年還要長。大熊貓屬於熊科大熊貓亞科,它是一種非常古老的熊類,大約兩千萬年前,這個亞科就與其他熊科分離,單獨進化,這也是大熊貓區別於其他熊的主要原因,因為它們分化時間太長。
  • 明明是食肉動物的大熊貓,怎麼成了整天啃竹子的鐵憨憨?
    大熊貓的演化大約在800萬年前,大熊貓的祖先始熊貓就已經出現了,從外表上看,始熊貓就像是一個較大的狐狸,在當時以雜食為生,並且花色並不是現如今的黑白分明,而是全身灰不溜秋,看起來沒有如今大熊貓這麼憨態可掬。
  • 大熊貓為什麼喜歡吃竹子,你知道嗎?
    媽媽聽了微微一笑,回答道:"不是我們不給它吃好的,竹子對大熊貓來說,就是它最好的美食了啊!"小明不解地看著媽媽。媽媽繼續說道:"你有所不知,其實啊,大熊貓的祖先原本是食肉動物,但在很久很久以前,地球經歷了冰川導致的氣候突變,大熊貓大部被滅亡,只有少數殘存在我國的四川、陝西和甘肅的山區。那些地區除了生長著大量竹子外,卻很難有供大熊貓捕捉的活的獵物,大熊貓不得不逐漸改變食性,才能生存下去,於是從最初食肉,經過進化後主要吃竹子了。
  • 《大熊貓的起源》:再現熊貓家族興衰演化歷史
    熊貓起源於「中」還是「洋」?熊貓是「熊」還是「貓」?熊貓為什麼愛吃竹子?…… 關於大熊貓的「不一樣」的書 《大熊貓的起源》的第一作者、中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員黃萬波是「巫山人」、「藍田人」、「和縣人」等重要古人類化石的發現者,曾榮獲中國科學院首屆竺可楨科學獎,自然科學一、三等獎以及裴文中科學獎。
  • 大熊貓吃的竹子營養極低,為何它還這麼胖?這要從200萬年前說起
    還有,大熊貓基本上只吃竹子,而箭竹、筇竹等竹子的營養價值極差,那麼為什麼大熊貓還能長這麼胖呢?這其實都要從200萬年前說起。大熊貓被稱為「活化石」,在地球上已經生活了800萬年之久了,最初的始熊貓可是吃肉的,它看起來就像是一隻胖狐狸一般大小,但是發展到小種大熊貓階段的時候,它就改吃素了,而且吃的還是其他食草動物不會碰的竹子。
  • 大熊貓力大無窮,堪稱食物鏈頂端生物,為何選擇了吃竹子?
    在所有熊類生物中,沒有一個比大熊貓更受關注,也沒有一個比大熊貓更「慫」的。別的熊吃肉,再不濟也抓抓魚,吃一吃山裡的野果,但大熊貓不,大熊貓的一生主要食物只有竹子,雖然它體型龐大,力大無窮,像極了森林王者。 為什麼大熊貓這麼強大,最後卻選擇了吃竹子。
  • 大熊貓的「超能力」:每天能吃60公斤,排便40次
    在這個季節大熊貓每天採食11-13公斤,活動範圍達到一年中最小,節省能量。熊貓每天花10小時以上的時間吃竹子,保證攝取足夠的營養。對於大熊貓的進食本領,生物學家可是詳細的記錄在了「小本本」上。《中國動物志》描述:「大熊貓的食量較大,成獸每晝夜要吃下15-20公斤的竹子。或邊走,邊取食,在沿竹林內的獸徑中,比比皆是被啃斷的竹子,遺下的枝葉和較新鮮的糞便。
  • 留洋大熊貓只吃從四川空運的竹子?當然不是,就近解決才是王道
    新聞表示,由於疫情影響,國際空運停滯,旅加大熊貓吃不到新鮮竹子,所以加拿大在當地時間5月12日表示,加拿大卡爾加裡動物園決定提前歸還大熊貓「大毛」和「二順」。又挨了6個多月之後,兩隻旅加大熊貓才於今天回國。
  • 大熊貓明明是肉食動物,為什麼偏偏吃竹子?或許是這個原因!
    在動物園中我們可以看到大熊貓不是在吃竹子,就是在睡覺,有時甚至還和飼養員撒嬌,很多人都被它憨憨的模樣折服,認為它是一種溫和性的動物,但實際上大熊貓的戰鬥力是非常強的,牙齒的鋒利程度僅次於鱷魚,似乎與它吃竹子的形象非常不符,很多人都納悶了,為什麼大熊貓有著如此鋒利的牙齒,只吃竹子不吃肉呢?
  • 大熊貓最喜歡吃的食物是什麼呢?不是竹子也不是竹葉
    但是由於在一年裡只有夏天才有鮮嫩的竹筍,所以大熊貓主要還是吃竹子葉和竹子杆的。在有竹筍的季節,大熊貓會放開肚皮可著勁的吃,每天可以不停的吃超過18個小時,食用超過30公斤的竹筍。那麼為什麼大熊貓特別喜歡吃竹筍呢?首先來說,竹筍裡含有大量的蛋白質、糖以及脂肪。相比較而言,竹子杆的蛋白質含量就少了很多了。