獲獎團隊:
中國科學院動物研究所的保護遺傳學家魏輔文、胡義波及同事
肉嘟嘟, 圓滾滾, 胖乎乎, 一輩子最大的願望就是照一張彩色照片…… 大熊貓憨態可掬的日常, 似乎除了賣萌就是啃竹子。 然而你可知道, 為了自由自在地吃竹子, 熊貓們都經歷了什麼……
多長一根手指, 只為了抓緊你
大熊貓作為熊科動物中的異類, 不光是個素食主義者, 還比其他的熊多長了一根手指——偽拇指。 同樣吃竹子的小熊貓也有這根偽拇指。 不過, 雖然都叫熊貓, 但它們是八竿子都打不著的遠房親戚。 四千多萬年前, 大熊貓和小熊貓就分別踏上了各自不同的演化之路。
萌萌的熊貓掌。
這根手指其實並不是真的手指,
為了探明這兩種熊貓趨同演化的遺傳學機制, 中國科學院動物研究所魏輔文研究團隊對野生小熊貓進行了全基因組測序, 並將結果發表在今年年初的美國科學院院刊上。 研究人員在比對了小熊貓的基因組序列與重新組裝的大熊貓的基因組序列之後, 發現了70個在演化中經歷了相同改變的基因。 這其中就包括兩個參與四肢發育的基因:DYNC2H1 和 PCNT。
雖然吃素, 但從分類學來看, 大熊貓卻屬於食肉目。 它們擁有典型的食肉目動物的消化系統。 大熊貓的腸道大概是身體的4倍長, 這和普通的食肉目動物(比如阿貓阿狗)差不多;相對的, 植食性動物, 比如野牛或者羊駝, 它們的消化道往往是身體的10-20倍。
但是, 胃腸道也只是食物消化能力的一個因素, 還有一個非常重要的因素, 一直被忽視, 直到近年才開始備受關注:腸道微生物。 動物身上生活著數以十億計的微生物。 以人類為例, 體表和體內生活的微生物數量比人體細胞總量的10倍還要多。 動物吃下去的食物, 在進入腸道之後, 會在微生物的代謝作用下,
2011年魏輔文研究團隊另外一項同樣發表在美國科學院院刊上的研究發現, 和植食性動物相似, 野生大熊貓腸道中有大量的厚壁菌門細菌。 厚壁菌門, 尤其是其中梭菌綱的很多細菌, 都具有分解纖維素的能力。 此外, 這項研究還對提取的大熊貓腸道微生物的基因進行了鑒定分析, 發現了消化纖維素和半纖維素的基因。大熊貓腸道微生物整體的基因功能和牛,小袋鼠,白蟻以及人類類似,但比起植食性動物,大熊貓纖維素酶和內源性半纖維素酶的基因豐度是最低的。這說明大熊貓的腸道微生物雖然在一定程度上適應了它們以竹子為主的食性,但對植物中營養的利用率還是比不上“血統純正”的植食性動物。
熊貓:就愛吃竹子 。
儘管多出一根拇指能靈巧地抓住竹子送進嘴巴,再加上腸道菌群的幫忙,讓野生大熊貓在良好自然的生境中只靠竹子就能健康地成長和繁衍。但消化效率低下仍然使得野生大熊貓每天需要花費幾乎一半的時間來進食竹子,保證營養的供給。不過可喜的是,據調查統計,2016年野生大熊貓已達到1864只,而圈養的大熊貓有464只。基於大熊貓保護取得的成績,國際自然保護聯盟也在2016年將大熊貓的瀕危等級從“瀕危”降為“易危”,但仍屬還需保護的物種。 發現了消化纖維素和半纖維素的基因。大熊貓腸道微生物整體的基因功能和牛,小袋鼠,白蟻以及人類類似,但比起植食性動物,大熊貓纖維素酶和內源性半纖維素酶的基因豐度是最低的。這說明大熊貓的腸道微生物雖然在一定程度上適應了它們以竹子為主的食性,但對植物中營養的利用率還是比不上“血統純正”的植食性動物。
熊貓:就愛吃竹子 。
儘管多出一根拇指能靈巧地抓住竹子送進嘴巴,再加上腸道菌群的幫忙,讓野生大熊貓在良好自然的生境中只靠竹子就能健康地成長和繁衍。但消化效率低下仍然使得野生大熊貓每天需要花費幾乎一半的時間來進食竹子,保證營養的供給。不過可喜的是,據調查統計,2016年野生大熊貓已達到1864只,而圈養的大熊貓有464只。基於大熊貓保護取得的成績,國際自然保護聯盟也在2016年將大熊貓的瀕危等級從“瀕危”降為“易危”,但仍屬還需保護的物種。