大熊猫为啥走上卖萌啃竹之路？

2020-05-21sciencevie赵天

奥秘(创新大赛) 2020年5期

关键词：食草动物生物学家大熊猫

●sciencevie 文赵天编

我们都知道，狮虎吃肉，牛马吃草，绝不可能出现相反的情况。作为中国国宝的大熊猫，虽然属于熊科动物，和棕熊、北极熊是近亲，但与这两位爱吃肉的大块头兄弟不同，大熊猫的主食却是竹子。

本来应该喜欢吃肉的熊科动物大熊猫，为什么偏偏钟爱竹子呢？它究竟是食肉动物还是食草动物？

大熊猫的主食究竟是什么？

从我们的所见所闻来判断，大熊猫几乎只吃竹叶、竹枝和竹笋，只有偶尔才会像它们的表兄弟大狗熊那样，弄点蜂蜜或竹鼠调调味。因此可以肯定大熊猫是以竹子等植物为主食的，它们显然是典型的草食动物。

然而在长达5年的研究中，生物学家却愈发对大熊猫的饮食习惯困惑不已，因为他们发现大熊猫其实本该像老虎一样以其他动物的肉为食！

生物学家发现，大熊猫的消化系统与典型的纯肉食动物毫无差异，它们肠道内的菌群与牛羊不同，却和老虎无比接近。

曾就职于上海交通大学生命科学技术学院的微生物学家薛正晟指出：“一般食草动物的肠道演化出了独特的构造，可延长食物滞留在肠道的时间，以充分消化植物性食物，有利于纤维素等长链分子的分解和吸收；然而大熊猫的消化道却保留了食肉动物的特征，即短、直、构造简单！”

也就是说，本来应该“顿顿大鱼大肉”的“典型肉食动物”大熊猫，却每天花费14个小时啃食几十公斤重的竹叶，长达数百年来一直在吃着完全不合自己胃口的食物！

离经叛道的食谱

有没有这样的可能，即大熊猫吃的东西，其实不靠自己那肉食动物的肠道系统来消化呢？

对此，早在2010年，美国加州大学伯克利分校的遗传学家拉斯莫斯·尼尔森就已经给出了答案。在对大熊猫的基因组进行研究后，他们发现其中没有与消化纤维素有关的基因，这意味着大熊猫对纤维素的消化和吸收，完全依赖自己的肠道菌群。

到2015年年初，一个中国的科研团队也发现，大熊猫体内的微生物构成具有典型的食肉动物特征。

难道是因为所生活的环境中找不到肉吃，才逼得大熊猫不得不成为素食主义者？事实却是，在大熊猫栖息的四川山区内，历来不缺可供其捕食的小动物，吃竹子，是它们自己选择的。

那么究竟是什么原因，使得本该是肉食者的大熊猫，放弃了富含营养和能量的肉食大餐，转而完全靠吃植物为生？

基因突变导致味觉出现偏差？

有生物学家认为，可能是味觉的变化，使大熊猫改变了自己的主食，因为圆滚滚的“吃货”对食物的选择，往往是根据味觉。

英国贝德福德大学的生物化学教授詹姆斯·克拉布指出：“对大熊猫基因组的分析表明，大约在420万年前，大熊猫体内与鲜味（即鲜肉中的蛋白质的味道）相关的T1R1基因就因变异而不再表达，导致它们不再对肉类感兴趣。”

但这一变异现象，能否解释大熊猫食谱的改变呢？似乎不能，因为牛和马这些食草动物也都具有T1R1基因，但也不见它们乐衷于“茹毛饮血”啊！

但该研究组还有别的发现。“我们发现大熊猫的多巴胺代谢能力不足；竹子中可能含可以重建和刺激多巴胺奖赏回路的化学物质。”詹姆斯·克拉布补充道。目前，科学家正在对这种假说展开研究。

走入了演化的“死胡同”？

无论大熊猫的口味如此独特的原因为何，它们的这种食物选择都无时无刻不在影响其生存境况。生物学家发现，由于拥有肉食动物肠道的大熊猫偏偏以竹子为主食，虽然也能填饱肚子，但却导致它们的消化系统只能吸收食物中大约20%的养分，这也是导致大熊猫成为濒危物种的重要原因之一。

虽然很多科学家都试图通过引入微生物的方法，来改善大熊猫的消化机能，但在很多人眼中，大熊猫这种“特立独行”的熊科动物固然惹人喜爱，却难以适应自然环境，它们之所以尚未灭绝，完全是基于人类的出手相助。

针对这一充满质疑的理论，中国科学院动物研究所在2014年的一期《分子生物学与演化》杂志上，发表了一篇题为《大熊猫并非演化的死胡同》的文章进行反驳。

文章认为，虽然大熊猫的一日三餐似乎有些“离经叛道”，但恰恰是依靠这种独特的饮食习惯，大熊猫才得以在四川地区生存数百万年。而大熊猫的解剖学特征显示，它们堪称高效的吃竹子“机器”：前肢的假拇指有利于抓握竹枝；有力的下颚骨和大而平的牙齿则是咀嚼竹纤维的利器；再加上它们的不少身体构造与反刍动物十分像，这都让它们顺理成章成为了“吃竹子大行家”。

不过，生物学家认为，即便将自己的身体演化成这样，大熊猫仍然无法充分和高效地消化竹子枝叶的复杂分子。所以为了弥补这并不完善的消化系统欠缺之处，大熊猫采取了一种“节能”策略。