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竹子的营养与大熊猫的体温
红外热成像分析发现,大熊猫能量代谢率极低
大熊猫是中国特有的濒危动物,中国的国宝,黑白相间,胖乎乎的,憨态可掬,备受世人喜爱。然虽说是国宝,但大熊猫对于人类而言,实在还是一种新新生物,即便是科学家也了解不多。在古代,大熊猫生活于山区,并不为外人所知。1869年,法国博物学家戴维在四川采集了一个熊猫标本,大熊猫方才从新进入人类视野。

从生物学家的视角看,大熊猫是一种非常神奇的动物。大熊猫本质上是熊,基本以肉食为生,灰熊棕熊等都是吃肉的,但唯独大熊猫吃竹子过活。既然以素食为生,那么大熊猫的肠道,以及生理有没有什么特化的适应呢?研究发现,大熊猫的肠道并没像食草的牛马那样,出现专门消化纤维的胃和肠道细菌,而是保持了食肉动物的肠胃,好似帝王生在百姓家一样。野生大熊猫几乎全部以竹子为食,食肉场面极为少见。此外,竹子不仅难以消化,而且能量很低,大熊猫的生活可谓异常很苦,只能通过不断吃竹子来补充能量。

四种黑白相间的动物(斑马、大熊猫、奶牛和斑点狗)体表温度差异(via Science)
如此这般,那么大熊猫是如何应对食素的生活呢?北京动物所和北京动物园最近发表一篇Science文章,利用红外热成像相机,对比研究大熊猫的代谢能力。测定发现,大熊猫的能量代谢几乎与树懒相当。一只体重90公斤的大熊猫代谢能力还不足通体重壮汉的一半。大熊猫体表温度与同样黑白相间的斑马,奶牛和斑点狗相比,也要低很多。大熊猫的代谢速率异常低。

为何大熊猫代谢会这么低呢?首先大熊猫很懒,经常一动不动,行动迟缓。野外GPS跟踪发现,大熊猫大半天的时间都在休息,平均每小时约移动20m。大熊猫的低代谢还与它较低的甲状腺水平有关系。科学家还发现,大熊猫基因组中一个调控甲状腺激素合成的关键基因(DUOX2)发生了突变。早先在人和小鼠中发现,这个基因突变会该导致其甲状腺功能减退。或许正是这个基因的突变,使大熊猫变懒了。

在几百万年的进化历程中,保温的皮毛,慵懒的行为和甲状腺相关基因组的改变等多个因子,导致了大熊猫能够适应专性食竹的艰苦生活环境。最终成为世界上最奇葩的动物之一。(刘光裕)

参考资料:北动新闻报道 http://www.ioz.cas.cn/xwzx/kyjz/201507/t20150710_4390195.html
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