大熊猫啃了600万年竹子?一个拇指揭开秘密

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  大熊猫

  食竹演化

  过程

  600万年前

  臼齿完全褶皱

  伪拇指大 可抓握竹子

  100万年前

  伪拇指成完全现代型

  习惯性食竹

  伪拇指演化

  促进抓握与行走

  伪拇指外侧变平降低突起程度

  内侧完全增强抓握

  现代

  臼齿完全褶皱 习惯性食竹

  伪拇指具内侧弯钩和外侧平面

  综合央视新闻、中新网报道 属于食肉目的大熊猫为什么几乎只吃竹子?它熟练的抓握竹子“绝技”是如何起源演化而来的?这些问题不仅学界关注,大众也颇为好奇。

  大熊猫与其同门熊类兄弟不同,它有许多“绝技”,在这些绝技中,大熊猫额外的“拇指”可以说是最著名但也是最神秘的。除了大多数哺乳动物前肢上正常的五个手指外,大熊猫还有一个强烈增大的手腕部骨骼,即桡侧籽骨,充当第六个手指,形成可以对握的“拇指”来抓住竹子。

  近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(古脊椎所)科研团队与同行合作,在国际刊物《科学报告》发表了关于始熊猫桡侧籽骨,即“伪拇指”演化的论文。

  始熊猫关键的伪拇指和臼齿化石,来自2015年古脊椎所、云南省考古所和昭通市政府联合组织的水塘坝晚中新世遗址科学发掘。研究结果显示,始熊猫具有最早的增大的桡侧籽骨,已经形成对握的“拇指”功能。然而,自中新世晚期以来,熊猫的“拇指”没有进一步增大,因为其在抓握竹子的同时还必须兼顾跖行式走路的承重功能,不可偏废任何一方。分担体重的限制可能是大熊猫的伪拇指从未演化成完整手指的主要原因,这种“伪拇指”表明,大熊猫专门吃竹子的习性至少在距今700—600万年前就起源了。

  新发现化石

  补足熊猫食竹演化链条

  之前这个问题没有得到解答,因为在早于晚更新世的始熊猫到大熊猫谱系中缺乏相关的化石证据。该项成果发布了云南昭通盆地晚中新世水塘坝地点的新发现,依据始熊猫已知最早的增大的桡侧籽骨,其伪拇指显示出中间形态,首次记录了熊猫取食竹子演化的可能时间和步骤。在食肉动物中,熊科动物的臼齿最为复杂,因为它们还要咀嚼大量非肉类食物。而在熊科动物中,熊猫的牙齿模式最为精细,褶皱出许多非常明显的齿尖,在强健的下颌骨和颞下颌关节协助下,有利于嚼碎坚硬的竹子。始熊猫的牙齿形态已经达到了现代大熊猫的复杂程度,甚至更复杂。始熊猫是否已经开始吃竹子?能帮助抓握竹竿的伪拇指是另一个关键证据。

  大熊猫的抓握与人类的抓握有根本不同,其“第六指”,即桡侧籽骨通过固定关节与第一掌骨和舟月骨形成了一个功能复合体,与其他掌骨联动,而不能够像人类拇指那样独立于其他手指运动。这种被动的抓握系统远不如人类的主动抓握系统有效,但它足够为大熊猫提供吃竹子所需的抓握能力。此外,从进化的角度来看,即使桡侧籽骨最初仅略微增大,也能形成简单但有用的抓握功能,适度防止竹子从手指上滑落。

  长太长走路会硌脚

  伪拇指没再变长

  更长的手指肯定会增强抓握竹子的能力,那为何大熊猫的伪拇指没有进一步拉长呢?研究认为,这是因为伪拇指兼顾抓握竹竿和承担体重之间的功能调和。肥胖的熊科动物都是跖行式,即走路时以前、后脚掌接触地面。强烈伸长的桡侧籽骨更有利于抓握竹子,但不可避免地与长距离行走产生冲突,从而损害伪拇指的双重功能——内表面用于抓取和外表面用于承重。任何桡侧籽骨的进一步增大都会导致更显著地突出于掌面,从而对行走产生干扰,通俗地说,就是会硌脚。在现存的熊科动物中,只有大熊猫有一个大肉质垫来缓冲桡侧籽骨,表明这种骨骼承重功能很重要。

  熊猫从广泛的杂食性过渡到一心一意吃竹子,按理说要有很多改变。然而,即使经过至少600万年专注吃竹子的历史,除了取食技能,大熊猫的变化有限,而大熊猫的消化系统仍然是食肉动物的配置。中新世晚期以后,熊猫家族的伪拇指没有进一步伸长的事实表明,它们已获得足够的抓握力来抓握竹子。也就是说,足够抓紧一根竹竿或一把竹子,同时还要撑着肥胖的身体行走,伪拇指不长不短正合适。

  【相关】

  野外种群数增加

  大熊猫

  受威胁度

  “降级”

  我国于20世纪60年代开始为大熊猫建立自然保护区,1989年将大熊猫列为“一级保护动物”。目前,已建立大熊猫自然保护区67处,有效保护了53.8%的大熊猫栖息地和66.8%的野生大熊猫种群。

  在此基础上,2017年还启动了大熊猫国家公园体制试点,使我国大熊猫保护更进一步。

  去年10月8日,《中国的生物多样性保护》白皮书发布。白皮书显示,随着人工繁育大熊猫数量快速优质增长,大熊猫受威胁程度等级在2016年9月从“濒危”降为“易危”,实现野外放归并成功融入野生种群。

  2015年的普查数据显示,大熊猫野外种群数量当时已增加到1864只,这也是我国生物多样性保护工作的显著成果和成功案例。

  相关专家称,大熊猫的受威胁等级从濒危降到了易危,表明这个物种的受威胁状态得到了很大的改善。主要原因是过去的几十年我国在大熊猫的保护投入了大量的人力物力,使大熊猫的野生种群和自然栖息地的数量得到了明显的回升和增长。同时,专家强调,受威胁程度“降级”,但国家对大熊猫保护级别不会降低,保护力度不会减弱,仍是国家一级重点保护野生动物。

  据央视新闻


来源: 厦门日报