Science关注动物所新成果：熊猫如何单靠竹子存活

　　

生物通报道：熊猫是世界上最令人着迷的素食动物之一，它们的消化系统其实可以处理肉类，但它们还是一天到晚只吃竹子。日前，Science网站介绍了中科院动物所的一项新研究，向人们展示了熊猫是如何单靠竹子生存下来的。

大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）属于熊类，它们依然保留着肉食动物的消化系统，一个简单的胃和短短的小肠。竹子中蛋白很少，难以消化的纤维却很多，而熊猫又没有牛那种能高效消化植物的胃。

在这种情况下，为何熊猫能够只吃竹子生存呢？中国科学院动物研究所的魏辅文研究员领导团队进行了深入研究。他们跟踪了三只雄性和三只雌性熊猫在秦岭的六年生活，观察了它们在天然环境中膳食情况。此外，研究团队还深入分析了熊猫的食物，检测了其中的氮、磷、钙含量，这是哺乳动物最基本的三种营养物质。

“有证据表明，动物们会努力满足自身的营养需求，”纽约城市大学的Jessica Rothman评论道。“在只有一种可食用植物的地方，动物就会尝试食用它们的不同部位。”

熊猫正是如此。秦岭生长着两种竹子——木竹和箭竹，这两种竹子生长在不同海拔，长笋和长叶的时间也不同。研究人员发现，在春天交配季，熊猫食用富含氮和磷的木竹嫩竹笋。六月份，木竹竹笋已经成熟，其中的营养变少，于是熊猫们就去更高海拔食用箭竹的嫩竹笋。然而，这两种竹笋的钙含量都比较低，于是熊猫在七月中旬再次变更食谱，食用富含钙的箭竹嫩叶。

这篇发表在Functional Ecology杂志上的文章指出，熊猫的膳食转变会影响它们的生殖。虽然熊猫在春天交配，但胚胎在子宫中一直处于发育停滞的状态。直到食物能够提供充足的钙，熊猫胚胎才继续发育。（相关研究成果：中科院、华大基因联合发表Nature Genetics新文章）

到了八月份，雌性熊猫回到较低的海拔，生下粉红的熊猫宝宝。这时雌性熊猫开始食用木竹嫩叶，这些嫩叶含有充足的营养，包括哺乳所需的钙。在熊类之中，熊猫的妊娠期最短只有2-3个月，而其他熊类的妊娠期大约为6个月。熊猫产下的后代也最小，新生熊猫只有90-130g，而其他熊类的新生幼仔差不多有300-400g。研究人员认为，这种情况是熊猫生活环境的营养局限决定的。

这项研究可以帮助人们理解，熊猫如何依靠如此局限的膳食生存，北京大学研究野生动物的生物学家王大军（Dajun Wang）说，他也曾在秦岭研究过熊猫。不过他指出，熊猫也可以从其它地方获得营养，“它们舔岩石也可能获得钙和其他营养物质。”

作者简介：

魏辅文，男，1964年4月生，研究员，博士生导师；中国科学院动物研究所副所长，动物生态与保护遗传学研究组组长。

1980年-1987年，在西华师范大学获学士和硕士学位，1997年在中国科学院动物研究所获博士学位。长期从事濒危动物保护生物学研究，重点开展大熊猫和小熊猫保护生态学、保护行为学、保护遗传学和保护基因组学研究。先后主持完成国家杰出青年基金、国际重大合作项目、国家基金重点项目、中国科学院知识创新重要方向性项目等，在Nature Genetics, PNAS, Current Biology, Molecular Biology and Evolution, Molecular Ecology, Conservation Biology, Molecular Phylogenetics and Evolution，Journal of Mammalogy, Biology Letter, Journal of Wildlife Management等刊物发表论文60多篇。2006年有关大熊猫分子生态学的研究成果在Current Biology上作为封面文章发表，Nature、Science等著名杂志和Discovery频道、BBC、路透社等多家知名媒体均在显要位置发表相关的评论和报道，并入选2006年度美国Discover杂志12大生物科技新闻；2007年在Molecular Biology and Evolution上发表有关大熊猫是否走到进化尽头的文章再次引起媒体的广泛关注，入选“2007年度中国基础研究十大新闻”。2010年，有关小相岭山系大熊猫栖息地丧失与破碎化对该地区大熊猫种群生存威胁的文章发表在Conservation Biology上， Science在Random Samples栏目发表了“野生熊猫的希望”文章，对该项工作进行了报道和评价。2011年，有关大熊猫肠道菌群帮助消化纤维素和半纤维素的工作在PNAS上，Nature等媒体对此做了报道和评价；大熊猫喜欢原始林的研究成果发表在Biology Letters，引起Nature和Science等媒体的高度关注。2012年，应邀在Molecular Ecology撰写大熊猫遗传学研究综述。2013年，利用种群基因组学方法揭示了大熊猫种群历史和适应相关成果，在Nature Genetics上以封面文章发表，Science Daily等媒体进行了报道。

研究领域： 保护基因组学、保护遗传学、保护生态学、保护行为学。

社会任职： 中华人民共和国濒危物种科学委员会副主任、中国动物学会秘书长、兽类学分会副理事长、中国生态学会副理事长；Integrative Zoology，Current Zoology，兽类学报、动物学研究等刊物编委；IUCN物种生存委员会熊类专家组、小型食肉动物专家组和灵长类专家组成员。国家林业局第四次大熊猫调查专家委员会主任委员，国家林业局第二次陆生野生动物调查专家委员会主任委员。

获奖及荣誉：2001年获国家杰出青年科学基金；2002年享受国务院政府津贴；2004入选人事部新世纪百千万人才工程

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：

Obligate herbivory in an ancestrally carnivorous lineage: the giant panda and bamboo from the perspective of nutritional geometry