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熊猫从肉食转为植物性发生在

时间:2018-07-11 09:01:27

导语:无论是熊还是猫都是以肉食为主素食为辅!作为国宝的大熊猫偏偏对竹子情有独钟!是什么原因让给大熊猫变成了现在的素食主义者呢?熊猫从肉食转为植物性发生在什么时候呢?该论文称,大熊猫的味觉基因在进化过程中发生了明显改变,它们变得对苦味尤其敏感。在大熊猫“堂兄弟”中发生类似变化的是小熊猫,它也吃竹子。肉食性动物抛弃了能感受到苦味的味蕾,保留了能感受到鲜味的味蕾。

熊猫从肉食转为植物性发生在

很久以前熊猫也爱吃肉的

喜欢抱人大腿的滚滚(熊猫昵称),最近闹了点新鲜事:陕西科研人员意外发现一只老年熊猫啃羚牛大腿骨,津津有味足足啃了20多分钟。这让不少人疑惑:爱吃竹子的熊猫君,你还好么?

话说,熊猫吃肉,也不是啥惊得人下巴掉一地的稀奇事。要知道,熊猫属于猫熊科,别看它圆滚滚呆萌呆萌的,人家跟熊可是近亲呐,杂食性动物来的,这也是某些地方熊猫被称作“花熊”或者“竹熊”的原因。从更科学的角度分析,大熊猫仍保留着肉食性动物的消化系统,和肉食动物的基因,这意味着很久很久以前,熊猫的确吃肉。目前作为杂食性动物中“素食者”存在的熊猫,在食物短缺的野外生活,偶尔吃个荤“打牙祭”也不足为奇。科学研究还发现,熊猫能吃肉但不爱吃肉,原因是基因突变导致它们尝不出肉鲜味。

基因突变在先,食性改变在后

形态学研究显示,700万年前的熊猫肉食性占主导,在200万年前开始,植食性才成为主要特征。产生这种改变的原因,是基因组突变——名为T1R1/T1R3鲜味受体失效而致。

这两种受体存在于味觉细胞表面,它们共同作用,可以感受到氨基酸的味道,而它们的失活,使得大熊猫在吃肉时无法感知肉类的鲜味。照这样说,食肉不知味,自然就逐渐不爱吃咯,因而如今滚滚们的饮食习惯也逐渐偏向啃竹子的植食性。

那么问题来了,基因突变、食性改变,究竟哪个在先、那个在后呢?对化石的研究结果揭开了这个疑问,化石研究显示尽管700万年前大熊猫就开始吃竹子,但完全转化成植食性则在200万年前,其中大熊猫的T1R1基因突变失活时间大约在420万年以前,因而应是基因突变在先,食性改变在后。

在野外,大熊猫食谱中有25种不同的竹子。大熊猫强而有力的双颚及后方扁平的臼齿,能让它们咬碎竹子坚韧难嚼的纤维,胃中一层厚厚的黏膜能防止它们的胃被竹子尖锐的碎片划伤,但熊猫没有像其它草食动物一样的牙齿和“纤维消化细菌”来帮助消化和吸收植物中的纤维和养分,因此他们每天要摄取15-30斤竹子最营养、含纤维素最少的部分,即嫩茎、嫩芽和竹笋。除了睡眠或短距离活动,这帮“吃货”每天取食的时间长达14小时,食量近乎其体重的一小半。

通常在大熊猫栖息地有至少两种竹子,当一种竹子开花死亡时(竹子每30-120年会周期性地开花死亡),大熊猫可以转而取食其他的竹子。但是,很多野生熊猫的栖息地并不能保证足够的饮食,一旦竹林死亡,大熊猫便面临饥饿的威胁。所以,如今野生大熊猫主要以植食性为主,却然保留了食肉动物的消化系统,必要时也会吃肉类、鱼以及蛋类。而在动物园中的大熊猫则多数被保持了它们食竹子的习性,荤食则以配方零食的方式作为营养补给。

狮子也偶尔吃草,只为催吐促消化

追溯历史,最早的脊椎食肉性动物是鱼,之后才有了两栖动物,当两栖动物继续依靠鱼类和昆虫为生时,陆地上的爬行类动物开始朝着比鱼类和昆虫更大的目标进行捕食,继而演变出食肉和食植物两种不同的食物种类。而有科学家认为,最早的陆地有脊椎食肉动物是长棘龙,它们进化出了有弧度、锯齿状的牙齿,并能够猎食比它们自身更大的动物。

经过了千万年的演变,如今很多的动物已经演化成“纯”食肉动物,比如猫、狗、狮子等;以及“纯”食草动物,如牛、羊等。进化至今,它们也有了最适合自己的特征。食肉动物有着发达的犬齿,以撕裂肉食,而食草动物则有着发达的臼齿。从消化系统来看,纯肉食性动物的消化管是最短的,其次是杂食性动物,而消化管最长的则是食草性动物。食草动物有着发达的多室的胃,用来存放消化到不同程度的食物,待休息时,它们会将囫囵吞下的食物重新运至口中细细咀嚼,进行反刍。同时,它们的肠也非常长,并有着纤维消化细菌帮助消化植物。而食肉动物的肠一般比较短,盲肠也不发达,对它们而言,简短的消化系统有助于获取食物中的蛋白质等营养,而不是像草食性动物一样反复咀嚼消化。

值得一提的是,纯植食性动物一般不会吃肉,而纯肉食性动物,偶尔也会“吃草”。生活在野外的狮子,误食异物,或者消化不良,会主动吃草,由于它们的消化道并不适合消化植物,因此可以起到“催吐剂”的作用,吞食进去的纤维素也能够包裹住异物助其排出。如今不少养猫人士,会自己在家种植猫草也是同样的道理,由于猫会经常舔身上的毛发,并吞进肚子里,久而久之,就会导致猫的肠胃消化不良。所以很多猫主人会种植一些草类植物供其食用。不仅可以让猫咪吐出吞入的毛球,还可以帮助排出有毒物质并取得必要营养素,如叶酸等。

生物奇葩食谱,这是要闹哪样

当然,千万不要过分纠结草食、肉食或者杂食,毕竟像人类和猩猩这种灵长类动物,虽然食性都属于杂食类,荤素瓜果类都能吃,但也会出现“挑食”的素食主义者和荤食主义者嘛。其实,那些带有伪装性的杂食性动物也不少,有些“奇葩”的动物甚至在它们的一生中,可能经历草食、肉食、杂食等多种多样的食性,让人摸不着头脑。

不少水禽类就是这样,比如鹅,某一阶段会以食用动物为生,而在另一阶段却只吃植物。而芫菁科的甲壳虫也是另一种“奇葩”,幼体的时候它们会食用动物组织,而成年后却变成了草食性,以植物为生。人们身边最常见的例子要算是蚊子了,蚊子在幼体的时候吃植物和碎屑为生,待成年后雄性蚊子依然保持了草食性,主要以植物和花蜜为食,但一些雌性蚊子(如按蚊、伊蚊和库蚊等)除了花蜜外还会吸食血液以保证有效的繁殖力。

犬齿咬力(N)

裂齿咬力(N)

北极熊

1646.7

2349.6

老虎

1472.1

2164.7

棕熊

1409.7

1894.9

狮子

1314.7

2023.7

大熊猫

1298.9

1851.9

美洲豹

887

1361.2

马来熊

883.2

1189.6

亚洲黑熊

858.3

1135.7

眼镜熊

795.1

946.6

美洲黑熊

744.3

1003.6

2007年《生态学》杂志有论文列出了151种食肉目动物的犬齿和裂齿咬合力,图中列举前十名食肉目动物,大熊猫的咬合力全面超过了美洲豹,比狮子差一些。(犬齿主要用来撕裂食物,肉食性动物特有。裂齿是食肉动物的臼齿,又扁又薄顶端带尖,切割肉骨很有效。)

熊猫从肉食转为植物性发生在

1、2009年12月13日,大熊猫基因组测序研究项目正式完成,这是中国首次绘制出大熊猫基因组精细图。本次测序涉及了大熊猫21对染色体上的2万多个基因。大熊猫是熊科的一个种,并且与已完成基因组测序的物种中狗的基因组最接近。中国科学家解了:“为何大熊猫具备肉食动物的生理特征却不以肉为主食”,由新发现大熊猫的基因是关键,一个名叫“T1R1”的基因失活了,造成熊猫无法感觉肉类的鲜味。

2、有些人认为大熊猫是一直是食草动物,其实这是一种由拟熊类演变而成的以食肉为主的最早的熊猫。始熊猫的主支则在中国的中部和南部继续演化,其中一种在距今约300万年的更新世初期出现,体形比现在的熊猫小,从牙齿推断它已进化成为兼食竹类的杂食兽,卵生熊类,此后这一主支向亚热带扩展,分布广泛在华北、西北、华东、西南、华南以至越南和缅甸北部都发现了化石。在这一过程中,大熊猫适应了亚热带竹林生活,体型逐渐增大依赖竹子为生。

3、有科学家推断,远古人类人口增多,迫使大熊猫迁往高海拔地带。华盛顿史密森尼国家动物园(Smithsonian's National Zoo)的熊猫饲养员尼科尔�6�1麦克科尔(Nicole MacCorkle)认为,到达“新家”后大熊猫主要吃竹子,就不用和其它肉食动物比如亚洲黑熊(Asiatic black bears)竞争。尼科尔还说,如果给大熊猫肉,它们也会吃的,只是从不主动猎食而已。

4、熊猫属于脊柱动物门,哺乳纲,食肉目,猫熊科动物,划分依据是因为熊猫拥有和其它食肉动物一样的尖锐的犬齿。熊猫有自己的独特之处:作为以植物为主食的动物,它却有肉食动物的消化系统。与肉食动物相比,草食动物的肠道要更长,消化系统中还有能帮助消化植物纤维素的细菌。而在大熊猫身上,科学家以往未能发现这样的特点。

基因研究发现:大熊猫从肉食改吃竹后对苦味更敏感,以避中毒

2017年12月26日,成都,两只大熊猫头靠头吃竹子。

近日,《科学》(Science)网站报道关于中国国宝大熊猫的一项最新研究:为什么大熊猫的进化如此苦涩,几百万年前吃肉,现在却成了素食主义者,每天啃竹子?

比较基因组学给出了新的答案。

中国科学院院士、中国科学院动物研究所研究员魏辅文带领的研究团队完成了相关研究。其论文近期在线发表在《Integrative Zoology(整合动物学)》上,并于1月31日更新。

该论文称,大熊猫的味觉基因在进化过程中发生了明显改变,它们变得对苦味尤其敏感。在大熊猫“堂兄弟”中发生类似变化的是小熊猫,它也吃竹子。

很多有毒的化学物质,如氰化物、尼古丁等,味道都是苦涩的。所以,植食性动物即使饥肠辘辘,也对苦味敬而远之,这是一种高明的生存策略。

但肉食性的动物的味觉进化路径明显与此不同。

肉食性动物抛弃了能感受到苦味的味蕾,保留了能感受到鲜味的味蕾。比如,2014年,有科学家报道称,一些齿鲸和须鲸在进化过程中,完全“扔掉了”感受苦味的基因。

熊猫却反其道而行之:它“扔掉了”感受鲜味的基因,不断加强感受苦味的基因。个中原因人们尚不得而知,可能是被“生活(环境)所迫”。

魏辅文带领的研究小组比较了大熊猫、小熊猫、北极熊、狼、老虎和猎豹等动物的味觉基因。他们发现,大熊猫和小熊猫都拥有16个完整的苦味受体基因(TAS2R),这一数字远远超过了它们同在食肉目的其他“表兄弟们”—— 北极熊、狼、老虎和猎豹。后者仅有10到14个这样的基因。但更关键的是,后者的大部分相关基因突变都是随机的——即无用的突变。但大熊猫以令人难以置信的速度,积累起多个有用的突变基因,帮助大熊猫检测到竹子等食物中的化学物质。

“这是大熊猫进化并适应竹子这一食物的最重要的证据。”该论文的第一作者Lei shan这样告诉《科学》(Science)的记者。

但大熊猫真的能尝出来苦味吗?有科学家表示怀疑。

《科学》报道称,宾夕法尼亚州费城Monell化学感应中心的分子生物学家Peihua Jiang表示,目前的研究结果是推测性质的,是基于基因,而非实验结果。

不过,魏辅文带领的研究小组已经开始了相关实验,来观察含有上述苦味受体的活细胞对竹子中的化学物质作出什么样的反应。

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