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作者:程唯珈 來源:科學網 www.simestates.com 發布時間:2019/2/1 14:49:53
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為什么大熊貓活到現在?可不是“吃素”的

佛坪自然保護區野生大熊貓  圖片來源:魏輔文研究組

 

科学新闻 作為遠古霸主的恐龍在地球上生活了億萬年,最終只化為幾根骨頭留給了世人。而在各種災難面前,憨態可掬的大熊貓竟穩當地生活了800萬年依舊瀟灑,成為科學家研究生物進化的“活化石”,從此一舉奠定了其國寶級地位。

然而這個沒事就賣賣萌的家伙,是靠什么活到了現在?這一切可能歸根于大熊貓是個吃貨的原因。1月31日在線發表在《當代生物學》的一項研究發現,歷史演化過程中,大熊貓不但曾經口味多樣,而且適應性超強,在任何環境都能睡得香。

綿延百世的秘訣

俗話說,“吃啥補啥”“一方水土養一方人”。想知道一個人的生活習性,還得從他的飲食習慣和居住環境入手。尤其對于這種只知道吃喝的生物,八成食物里就隱藏著其家族“香火不斷”、綿延百世的秘訣。

“大熊貓是更新世著名的‘大熊貓—劍齒象古生物群’的重要成員,和它同期分布的包括劍齒象在內的大型動物早已滅絕,而它卻神奇地存活至今,這可能與其不斷改變食性以適應變化的環境密切相關。”中科院動物所研究員、中國科學院院士魏輔文告訴《中國科學報》記者。

然而想要研究動物食性,主要需依賴野外直接觀察和分析動物排泄物等。此工作既消耗大量人力,也難以反映動物長期的攝食情況和棲息地變遷。幸運的是,近年來發展的穩定同位素技術有效地解決了這一難題。

“我們吃的食物,其化學成分經過消化吸收之后能轉移到我們的骨骼之中,例如穩定同位素的組成。這樣,我們通過分析動物骨骼中有機物質的穩定同位素組成,便能推斷它們的主要食物來源。”中科院動物所博士、西華師范大學副教授韓菡說。

她介紹,這類同位素可穩定存在于現生動物的骨骼、牙齒、毛發等各類組織中,在古生動物的骨骼和牙齒化石中也能尋覓。利用這項技術,祖祖輩輩熊貓家族的口味都能搜集齊全。

不挑食活得才舒坦

至此,一場“舌尖上的大熊貓”的家族口味鑒定之旅在全國各地展開。

科研人員首先比較了現生的大熊貓及其同域分布的食肉(赤狐、豺、豹貓、猞猁等)、食草動物(林麝、斑羚、毛冠鹿、巖羊等)骨骼中膠原蛋白的碳、氮穩定同位素組成,發現三者截然不同。可能由于長期吃竹子的緣故,現生大熊貓的口味更加清淡,其生態位最低。

科学新闻 它的祖輩也是對竹子如此“一心一意”嗎?科研人員又對云南兩個全新世中期遺址(塘子溝和小水井)出土的包含食肉、食草動物及大熊貓的骨骼進行了測定。結果發現,生活在云南的大熊貓與當時的食草動物生態位處于同一級別,其氮穩定同位素值遠高于如今它的孫輩們。

科学新闻 一般來說,穩定同位素值的變化可能來自于兩個方面:一是食物的變化;二是整個生態系統的基線變化。研究人員以同樣的方法測定了來自云南兩個遺址附近區域的現生哺乳動物樣品。結果表明,無論是食肉動物還是食草動物,其穩定同位素值與全新世中期的樣品都沒有差異。

這表明了這個區域的生態系統基線并無變化。因此,大熊貓在當時很可能并不是專食竹子。

此后,研究人員收集了來自全國七個不同化石點的大熊貓骨骼樣品,發現穩定同位素值與現生大熊貓的差異顯著,且變異系數較大——大熊貓祖先們的伙食不盡相同,除了竹子以外,還食用了大量的其它種類的植物。

同時,作為古氣候環境指標的氧同位素,其結果顯示,大熊貓在哪都能睡得香:既能適應相對較干旱寒冷的氣候,也能在溫暖濕潤多水的環境中生存。無論是高山森林、還是開闊平原,它們都能快樂地安家生娃。盡管由于各種原因大熊貓棲息地現已退縮到四川、陜西和甘肅等地。

果然“國寶”的稱號不是白當的。就憑這張能夠換著花樣吃的嘴和隨遇而安的功夫,能夠活到最后的才是贏家啊!

論吃貨的自我修養

據介紹,大熊貓的祖先原是食肉的,由于經歷了氣候變化等外界影響才改行吃素。

至此科學家推測,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。

此外,該研究還動搖了長期以往的一個觀點:人們普遍認為在距今兩百萬年左右大熊貓就已經特化為專食竹子。而本次穩定同位素證據顯示至少在距今五千年它們都還未形成特定的口味。

當然,現在的大熊貓已經是不愁吃喝了。韓菡告訴記者,盡管如今它們把竹子作為主食,但是偶爾還會將野菜、牛羚尸體等作為“小點心”解解饞。在各類報道中,這群國寶們的新餐點也是層出不窮。

畢竟對于這種靠吃登上人生巔峰的生物來說,還有什么能比美食更重要的呢?

論文相關信息:DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.12.051

 
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