熊貓是什麼時候開始吃竹子的（熊貓食竹歷史或可追溯到600萬年前）

2023-11-07 07:21:48 2

來源：央視新聞

屬於食肉目的大熊貓與其同門兄弟不同，它有許多「絕技」，使其能夠適應於專門吃竹子的生活。在這些絕技中，大熊貓額外的「拇指」可以說是最著名但也是最神秘的。除了大多數哺乳動物前肢上正常的五個手指外，大熊貓還有一個強烈增大的手腕部骨骼，即橈側籽骨，充當第六個手指，形成可以對握的「拇指」來抓住竹子。

近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所科研團隊與同行合作，在國際刊物《科學報告》發表了始熊貓第六指，即「偽拇指」演化的論文。始熊貓關鍵的偽拇指和臼齒化石，來自2015年鄧濤、吉學平領導的古脊椎所、雲南省考古所和昭通市政府聯合組織的水塘壩晚中新世遺址科學發掘。研究結果顯示，始熊貓具有最早的增大的橈側籽骨，已經形成對握的「拇指」功能。然而，自中新世晚期以來，熊貓的「拇指」沒有進一步增大，因為其在抓握竹子的同時還必須兼顧蹠行式走路的承重功能，不可偏廢任何一方。分擔體重的限制可能是熊貓的偽拇指從未演化成完整手指的主要原因，但這種簡陋的「拇指」表明，大熊貓專門吃竹子的習性至少在距今700—600萬年前就起源了。

△雲南昭通水塘壩始熊貓生態復原右側個體顯示偽拇指抓握功能，左側個體顯示步行姿態

儘管大熊貓的偽拇指非常有名，但它只是一個相當簡陋的小而扁的結構，曾讓早期的解剖學家迷惑不解。要搞清楚偽拇指的來龍去脈，化石是最重要的證據，但之前的最早記錄僅發現於貴州雙河洞約10.2~4.9萬年前的晚更新世沉積物中。如果抓握竹子是這一特徵的主要功能，由於哺乳動物的籽骨在發育中很容易伸長，那為什麼大熊貓沒有演化出一個更細長的橈側籽骨，一種更像真正的對握型拇指的籽骨，以便更有效地抓握竹子？之前這個問題沒有得到解答，因為在早於晚更新世的始熊貓-大熊貓譜系中缺乏相關的化石證據。該項成果發布了雲南昭通盆地晚中新世水塘壩地點的新發現，依據始熊貓已知最早的增大的橈側籽骨，其偽拇指顯示出中間形態，首次記錄了熊貓取食竹子演化的可能時間和步驟。在食肉動物中，熊科動物的臼齒最為複雜，因為它們還要咀嚼大量非肉類食物。而在熊科動物中，熊貓的牙齒模式最為精細，褶皺出許多非常明顯的齒尖，在強健的下頜骨和顳下頜關節協助下，有利於嚼碎堅硬的竹子。始熊貓的牙齒形態已經達到了現代大熊貓的複雜程度，甚至更複雜。始熊貓是否已經開始吃竹子？能幫助抓握竹竿的偽拇指是另一個關鍵證據。

△大熊貓（A, C）和始熊貓（B, D）偽拇指的解剖結構

大熊貓的抓握與人類的抓握有根本不同，其橈側籽骨通過固定關節與第一掌骨和舟月骨形成了一個功能複合體，與其他掌骨聯動，而不能夠像人類拇指那樣獨立於其他手指運動。這種被動的抓握系統遠不如人類的主動抓握系統有效，但它足夠為大熊貓提供吃竹子所需的抓握能力。此外，從進化的角度來看，即使橈側籽骨最初僅略微增大，也能形成簡單但有用的抓握功能，適度防止竹子從手指上滑落。

△大熊貓（B, D, E）與原始熊類（A）和人類（C）手部的對比

更長的手指肯定會增強抓握竹竿的能力，那為什麼熊貓的偽拇指沒有進一步拉長呢？研究認為，橈側籽骨沒有進一步延伸，是偽拇指兼顧抓握竹竿和承擔體重之間的功能調和。與犬科、貓科和鬣狗等奔跑型食肉動物的趾行式不同，肥胖的熊科動物都是蹠行式，即走路時以前、後腳掌接觸地面。強烈伸長的橈側籽骨更有利於抓握竹子，但不可避免地與長距離行走產生衝突，從而損害偽拇指的雙重功能——內表面用於抓取和外表面用於承重。任何橈側籽骨的進一步增大都會導致更顯著地突出於掌面，從而對行走產生幹擾，通俗地說，就是會硌腳。因此，現生大熊貓通過偽拇指末端向內急劇彎曲成鉤狀來均衡功能間的相互衝突。在現存的熊科動物中，只有大熊貓有一個大的肉質墊來緩衝橈側籽骨，表明這種骨骼的承重功能很重要。

△大熊貓抓握和咀嚼竹子

熊貓從廣泛的雜食性過渡到一心一意吃竹子，按理說需要在解剖學、生理學以及遺傳學基礎上進行多重改變。然而，即使經過至少600萬年專注於吃竹子的歷史，這些轉變仍然有限，主要集中在取食技能上，而大熊貓的消化系統仍然是食肉動物的配置。中新世晚期以後，熊貓家族的偽拇指沒有進一步伸長的事實表明，它們已獲得足夠的抓握力來對付竹子。也就是說，足夠抓緊一根竹竿或一把竹子，同時還要撐著肥胖的身體行走，偽拇指不長不短正合適。

（總臺央視記者 帥俊全）