为什么大熊猫只吃竹子就可以?大熊猫为什么吃竹子科学家说是因为人
大熊猫深受自然资源保护主义者的喜爱。它是世界自然基金会的吉祥物,黑白相间的皮毛引人注目,是世界上最容易辨认的大型动物之一。这在进化上也很奇怪。它是熊的一种,因此是哺乳动物的一员,按照它们通常的饮食习惯,被称为食肉目。但它是专性食草动物。这种情况很少见。
据乐观估计,全球大熊猫的数量在2000到3000只之间,所有那些不住在动物园里的熊猫占据了中国中部的几片竹林。悲观主义者认为这些数字偏高。具有讽刺意味的是,这个自然世界的标志实际上可能是人类活动的偶然结果。这是北京动物研究所的魏福文在《当代生物学》上发表的一篇论文中对研究结果的合理解释。
大熊猫不仅仅是食草动物,它们是一种以竹子为食的动物,几乎不吃其他任何东西。魏博士想知道这种转变是何时发生的。答案是,比任何人预期的都要近得多。过去对大熊猫饮食变化的估计依赖于对它们的研究头骨和基因。400万年前的化石表明,现代熊猫的祖先那时已经吃了很多坚硬的蔬菜。对一种叫做Tas1r1的基因进行分析,这种基因负责一种叫做“鲜味”的味觉感受,它能检测到肉类中常见的谷氨酸,这也说明了一个类似的问题。这表明,支持这种基因的选择性压力大约在420万年前开始减弱。
传统理论认为,大约200万年前,熊猫已经完成了向全竹子饮食的转变。然而,魏博士带来了第三条证据。这是动物骨骼和牙齿的同位素组成。除了氢,食物中最常见的元素是碳、氧和氮。每种元素都有几种同位素(同一元素的原子,其原子核内中子数不同,因此原子量也不同)。碳(12C和13C)和氮(14N和15N)这两种主要同位素在不同的植物物种中有不同的比例,而这些比例往往保存在以这些植物为食的动物组织中。氧的同位素(16O和18O)的比例随当地气候的不同而不同。魏博士研究了11000年至5000年前12只祖辈大熊猫骨骼中的碳和氮同位素,并将它们与现代大熊猫进行了比较。与现代动物相比,古代动物的骨骼中有更大范围的15N/14N和13C/12C的比例。这表明他们有更广泛的饮食。从牙齿化石中收集到的氧同位素讲述了一个类似的故事。古代大熊猫的18O/16O值变化更大,这表明它们生活在比现代大熊猫更多样化的环境中。
魏博士研究中的熊猫化石是否还在吃肉,目前还不清楚。然而,有一点是清楚的,那就是它们当时还不是今天这样的专门的竹林饲养者,它们把森林边缘、亚热带和开阔地带当作自己的家,而不是仅仅居住在竹林里。问题是,是什么让他们改变?魏博士没有进行推测。但有一个明显的罪魁祸首:智人的传播。中国早期的历史笼罩在神秘之中,但有组织的国家显然在5000年前就存在了。不断增长的人口很容易将现代熊猫的祖先转移到除了竹子以外几乎没有食物的边缘地区。如果竹子是唯一的食物,那么那些喜欢吃竹子的动物将在进化中占据优势。现代的以竹子为食的熊猫,象征着在人类压力下的动物,可能正是在这样的人类压力下形成的。