2019-02-13・旺報-綜合報導

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貓熊專吃竹 5000年前才開始?

陸科學界提出新論點 顛覆200萬年前演化史

在過去,科學界普遍認為貓熊從兩百萬年前開始就專吃竹子了。但最近發表於《現代生物學》(Current Biology)期刊的一篇文章挑戰了這種觀念。認為貓熊從以植物為食到以竹子為食的演化至少在距今5000年左右還未發生,在成為竹林隱居者之前,貓熊生活在更為複雜多變的棲息地,食譜也更加多樣化。

作為食肉目動物,貓熊已有800萬年的演化歷史。在長期的演化過程中,食性逐漸特化為以各種高纖維的竹子為食,占全年食物量的99%。大箭竹和華西箭竹等7種竹子都是牠們的最愛。但發表於《現代生物學》期刊的一篇文章推測,貓熊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。

四川臥龍大貓熊保護區嬉戲中的大貓熊。(本報系資料照片)
四川臥龍大貓熊保護區嬉戲中的大貓熊。(本報系資料照片)

分析肉食與草食特徵

這項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貓熊骨骼和牙齒中穩定同位素的比例,系統分析歷史上和現生貓熊的食性及其生活環境特徵。

首先測定了現生貓熊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,發現現生貓熊和現生的食肉、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貓熊專食竹子造成的」。

雲南貓熊食譜多樣化

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、食草動物及貓熊的哺乳動物骨骼,研究人員發現,距今5000至8000年前生活在雲南的貓熊,其氮穩定同位素值與現生貓熊完全不同。
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,貓熊在當時的食性很可能並不是專食竹子。他們認為,貓熊在進化過程中,除了以竹子為食以外,還食用大量的其它種類的植物,其專食性直至全新世中期都還未形成。

2013年5月22日,世界自然基金會捕捉到野外大貓熊的紅外影像。(中新社/WWF提供)
2013年5月22日,世界自然基金會捕捉到野外大貓熊的紅外影像。(中新社/WWF提供)

棲地變遷 退縮至川陝甘

由中國科學院動物研究所魏輔文院士領導的團隊研究發現,貓熊在歷史上的棲息地比現今的生活環境複雜得多,既能適應相對較乾旱寒冷的氣候,也能在溫暖濕潤多水的環境中生存。
貓熊在進化過程中,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,貓熊的器官發生了相應的變化,特別是它們的牙齒。貓熊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,貓熊還保留著食肉動物較為簡單的消化道,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公斤的竹子,同時排出10多公斤的糞便,才能維持新陳代謝的平衡。
2010年,深圳華大基因研究院、上海交通大學等單位提出了貓熊轉變成「竹子愛好者」的可能原因。他們繪製出貓熊的基因圖譜,發現貓熊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。同時還發現,貓熊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。(記者/李鋅銅)