大熊貓為啥走上賣萌啃竹之路？

●sciencevie 文 趙天 編

我們都知道，獅虎吃肉，牛馬吃草，絕不可能出現(xiàn)相反的情況。作為中國國寶的大熊貓，雖然屬于熊科動(dòng)物，和棕熊、北極熊是近親，但與這兩位愛吃肉的大塊頭兄弟不同，大熊貓的主食卻是竹子。

本來應(yīng)該喜歡吃肉的熊科動(dòng)物大熊貓，為什么偏偏鐘愛竹子呢？它究竟是食肉動(dòng)物還是食草動(dòng)物？

大熊貓的主食究竟是什么？

從我們的所見所聞來判斷，大熊貓幾乎只吃竹葉、竹枝和竹筍，只有偶爾才會像它們的表兄弟大狗熊那樣，弄點(diǎn)蜂蜜或竹鼠調(diào)調(diào)味。因此可以肯定大熊貓是以竹子等植物為主食的，它們顯然是典型的 草食動(dòng)物。

然而在長達(dá)5年的研究中，生物學(xué)家卻愈發(fā)對大熊貓的飲食習(xí)慣困惑不已，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)大熊貓其實(shí)本該像老虎一樣以其他動(dòng)物的肉為食！

生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，大熊貓的消化系統(tǒng)與典型的純?nèi)馐硠?dòng)物毫無差異，它們腸道內(nèi)的菌群與牛羊不同，卻和老虎無比接近。

曾就職于上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院的微生物學(xué)家薛正晟指出：“一般食草動(dòng)物的腸道演化出了獨(dú)特的構(gòu)造，可延長食物滯留在腸道的時(shí)間，以充分消化植物性食物，有利于纖維素等長鏈分子的分解和吸收；然而大熊貓的消化道卻保留了食肉動(dòng)物的特征，即短、直、構(gòu)造簡單！”

也就是說，本來應(yīng)該“頓頓大魚大肉”的“典型肉食動(dòng)物”大熊貓，卻每天花費(fèi)14個(gè)小時(shí)啃食幾十公斤重的竹葉，長達(dá)數(shù)百年來一直在吃著完全不合自己胃口的食物！

離經(jīng)叛道的食譜

有沒有這樣的可能，即大熊貓吃的東西，其實(shí)不靠自己那肉食動(dòng)物的腸道系統(tǒng)來消化呢？

對此，早在2010年，美國加州大學(xué)伯克利分校的遺傳學(xué)家拉斯莫斯·尼爾森就已經(jīng)給出了答案。在對大熊貓的基因組進(jìn)行研究后，他們發(fā)現(xiàn)其中沒有與消化纖維素有關(guān)的基因，這意味著大熊貓對纖維素的消化和吸收，完全依賴自己的腸道菌群。

到2015年年初，一個(gè)中國的科研團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)，大熊貓?bào)w內(nèi)的微生物構(gòu)成具有典型的食肉動(dòng)物特征。

難道是因?yàn)樗畹沫h(huán)境中找不到肉吃，才逼得大熊貓不得不成為素食主義者？事實(shí)卻是，在大熊貓棲息的四川山區(qū)內(nèi)，歷來不缺可供其捕食的小動(dòng)物，吃竹子，是它們自己選擇的。

那么究竟是什么原因，使得本該是肉食者的大熊貓，放棄了富含營養(yǎng)和能量的肉食大餐，轉(zhuǎn)而完全靠吃植物為生？

基因突變導(dǎo)致味覺出現(xiàn)偏差？

有生物學(xué)家認(rèn)為，可能是味覺的變化，使大熊貓改變了自己的主食，因?yàn)閳A滾滾的“吃貨”對食物的選擇，往往是根據(jù)味覺。

英國貝德福德大學(xué)的生物化學(xué)教授詹姆斯·克拉布指出：“對大熊貓基因組的分析表明，大約在420萬年前，大熊貓?bào)w內(nèi)與鮮味（即鮮肉中的蛋白質(zhì)的味道）相關(guān)的T1R1基因就因變異而不再表達(dá)，導(dǎo)致它們不再對肉類感興趣?！?/p>

但這一變異現(xiàn)象，能否解釋大熊貓食譜的改變呢？似乎不能，因?yàn)榕：婉R這些食草動(dòng)物也都具有T1R1基因，但也不見它們樂衷于“茹毛飲血”??！

但該研究組還有別的發(fā)現(xiàn)?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)大熊貓的多巴胺代謝能力不足；竹子中可能含可以重建和刺激多 巴胺獎(jiǎng)賞回路的化學(xué)物質(zhì)。”詹姆斯·克拉布補(bǔ)充道。目前，科學(xué)家正在對這種假說展開研究。

走入了演化的“死胡同”？

無論大熊貓的口味如此獨(dú)特的原因?yàn)楹?，它們的這種食物選擇都無時(shí)無刻不在影響其生存境況。生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，由于擁有肉食動(dòng)物腸道的大熊貓偏偏以竹子為主食，雖然也能填飽肚子，但卻導(dǎo)致它們的消化系統(tǒng)只能吸收食物中大約20%的養(yǎng)分，這也是導(dǎo)致大熊貓成為瀕危物種的重要原因之一。

雖然很多科學(xué)家都試圖通過引入微生物的方法，來改善大熊貓的消化機(jī)能，但在很多人眼中，大熊貓這種“特立獨(dú)行”的熊科動(dòng)物固然惹人喜愛，卻難以適應(yīng)自然環(huán)境，它們之所以尚未滅絕，完全是基于人類的出手相助。

針對這一充滿質(zhì)疑的理論，中國科學(xué)院動(dòng)物研究所在2014年的一期《分子生物學(xué)與演化》雜志上，發(fā)表了一篇題為《大熊貓并非演化的死胡同》的文章進(jìn)行反駁。

文章認(rèn)為，雖然大熊貓的一日三餐似乎有些“離經(jīng)叛道”，但恰恰是依靠這種獨(dú)特的飲食習(xí)慣，大熊貓才得以在四川地區(qū)生存數(shù)百萬年。而大熊貓的解剖學(xué)特征顯示，它們堪稱高效的吃竹子“機(jī)器”：前肢的假拇指有利于抓握竹枝；有力的下顎骨和大而平的牙齒則是咀嚼竹纖維的利器；再加上它們的不少身體構(gòu)造與反芻動(dòng)物十分像，這都讓它們順理成章成為了“吃竹子大行家”。

不過，生物學(xué)家認(rèn)為，即便將自己的身體演化成這樣，大熊貓仍然無法充分和高效地消化竹子枝葉的復(fù)雜分子。所以為了彌補(bǔ)這并不完善的消化系統(tǒng)欠缺之處，大熊貓采取了一種“節(jié)能”策略。

另辟蹊徑的演化史

2015年，一項(xiàng)對8只大熊貓進(jìn)行的跟蹤研究在《科學(xué)》雜志上發(fā)表。研究表明，大熊貓的新陳代謝率極低，它們的能量消耗只相當(dāng)于同等體重哺乳動(dòng)物理論消耗量的55%。它們是怎么做到的呢？似乎是靠較小的器官、低迷的甲狀腺代謝，以及有限的活動(dòng)量，畢竟它們每小時(shí)的移動(dòng)距離不到30米。

這一節(jié)約精神似乎還體現(xiàn)在繁殖中：新生大熊貓幼崽的體重不足100克，還不到成年大熊貓重量的九百分之一；而人類嬰兒與成年人體重之比約為1：20。由此可見，大熊貓的演化堪稱典范。

此外，澳大利亞悉尼大學(xué)營養(yǎng)生態(tài)學(xué)家查爾斯·勞本海默認(rèn)為，大熊貓演化為靠食用竹子為生，使得它們擁有了取之不盡、用之不竭的食物，可以說是卓越的演化策略！

想象一下，假如大熊貓遵從自己的生理特征，像北極熊、老虎那樣到處捕食小動(dòng)物，那將會隨時(shí)面臨餓肚子的糟糕境況，甚至可能在狩獵中因搏斗而受傷、死亡；以竹林為家的同時(shí)又以竹子為主食，那簡直是生活在食物的海洋中，悠然自得、與世無爭，豈不美哉！

在很長一段時(shí)間里，大熊貓都是成功的，是人類的活動(dòng)破壞了它們平靜而自在的生活。在它們憨態(tài)可掬、笨拙幽默的外表之下，隱藏著一部見招拆招、微妙神奇的演化史：解決兩難問題，克服或回避眾多困難……其中還有許多未解之謎，等待我們?nèi)ヌ剿骱桶l(fā)現(xiàn)。