大熊猫是地球上独一无二的物种,其黑白相间,憨憨的外表,让见过的人都心生喜欢。每到假期,动物园里的大熊猫馆绝对是人流最大的地方。
在很多人的印象中,大熊猫是素食动物,并且其食物还比较特殊,是营养物质较少的竹子。然而,鲜为人知的是,大熊猫曾经是一名凶猛的食肉动物。
那么大熊猫是如何从一名“食肉”动物,蜕变成为靠吃竹子为生的呢?
大熊猫是熊科还是猫科?既不是“熊”,也不是“猫”的熊猫
根据化石表明,在800万年前,就在中国云南和元谋两地发现大熊猫祖先的踪迹。在发现大熊猫后,很长时间里对大熊猫的分类产生了分歧。
由于大熊猫兼具熊和浣熊的特性,但是它又与这两个科目有着明显的差异,也就是说哪边都占一点,但是那边都不靠。
为了解决这个问题,曾经有人提议把大熊猫单独列为熊猫科,以此来解决问题。但是在近些年,随着基因测序技术成熟,曾对大熊猫进行基因测序后发现,大熊猫与熊科动物更加亲近一些,远古时代是熊科的一个种。
其最近的旁系亲属有北美黑熊、棕熊和亚洲黑熊等,大熊猫不仅有着锋利的门牙和犬齿,前肢骨骼发达、爪子粗大有力。
这些都有利于大熊猫在野外的环境中抓捕猎物。然而,就是这样一个外形看似凶悍的物种,却浪费了一副好牙口,没有继续吃肉,而是吃起了素食,还是营养物质最差的竹子,这点就有些让人有些想不明白了。
生存环境的变化,竹子变成熊猫依赖的食物
生物学家在研究大熊猫化石的时候,发现800万年前是一个分水岭,当时的大熊猫的祖先,也就是始熊猫由于气候变化,导致森林面积减少。
而由于森林面积减少,导致始熊猫为食的小型哺乳动物数量开始减少。为了生存,在吃不饱饭的时候,始熊猫开始尝试起了素食。
这一时期的大熊猫由纯肉食性动物,转变成为杂食性动物。后续随着全球气候变干燥,森林面积进一步减少,不仅可以捕猎的小动物减少,连可以吃的植物也减少许多。
这一时期,虽然树木的数量减少,但是抗旱能力更强的竹子却多了起来,在食物不充裕的时候,大熊猫也开始吃起竹子。
此时大熊猫分布还比较广泛,但是300万年前一场变故,导致大熊猫被锁死在中国西部狭小区域中,也彻底改变了大熊猫的习性。
当时青藏高原由于地质活动快速隆起,阻挡了来自印度洋的温暖气流,导致西北部变得寒冷干旱,大熊猫的生存空间也被加压到中国西南狭小地带中。
而在这一区域,由于地形复杂、物种多样性较低,其他植物不足以维持熊猫的生存,而当地的竹子资源却非常丰富,在经过长久的选择后,竹子逐渐变成大熊猫唯一可以长期依赖的食物了。
为了适应竹子,大熊猫身体发生改变
大熊猫吃竹子,这是每个人从小就知道的事实。不过,我若是告诉你,大熊猫一开始以食肉为生,恐怕你会大吃一惊。根据生物分类法,大熊猫属于哺乳纲食肉目,而大熊猫的祖先就是实打实吃肉的猛兽。
相较于食草动物,大熊猫与食肉动物更类似,下面我们以消化道的布局为例来加以说明:从消化道的长度来看,食肉动物的消化道比较短,大概只有自身体长的几倍;而食草动物的消化道通常为自身体长的十多倍。虽然大熊猫“吃素”,但是它的肠道非常短,跟食肉动物相近。从胃的个数来衡量,像牛、羊等反刍动物具有多个胃室,而大熊猫只有一个胃室,这样简单的胃让大熊猫难以对纤维素进行充分消化吸收。事实上,竹子在大熊猫的肠道内停留的时间只有4~12个小时。现在,大熊猫还是以吃竹子为主,只会偶尔补充一下肉食。可是大熊猫怎样用一个本属于食肉动物的消化系统,去消化占自己食谱99%的竹子呢?科学家对大熊猫的基因组进行了测序,希望找到一些能够编码消化纤维素的酶的基因,结果一无所获。除了酶之外,某些细菌也可以帮助消化植物中的纤维素,于是科学家继续研究粪便中的基因序列。
科学家发现,确实有类似的细菌出现在大熊猫的消化道内,其中一些还是大熊猫独有的。这就解释了为何大熊猫的肠道内部环境如此独特。一方面,大熊猫跟大多数的食草动物不在同一个分支上;另一方面,大熊猫具有个性化的食谱。以上两方面原因造就了大熊猫独特的肠道内部环境。
即便有肠道内部菌群的加持,大熊猫也只能拥有消化纤维素的能力,而无法从竹子中获取足够的能量。那么,大熊猫是如何成为萌萌的食草动物的呢?一种科学的推断是,在远古时期,由于人口急剧膨胀和人类活动增加,大熊猫被迫迁往高海拔地区。为避免与新家园的食肉动物竞争,大熊猫就以吃竹子为生了。当然,这也是由于它们本身能力有限,无法与其他猛兽竞争。在此基础上,大熊猫还养成了不爱动的省时省力的生活方式,从而在有限的食物养分供给下,能最大程度地提升生存概率。如今看来,这种“退一步海阔天空”的方式确实救了大熊猫。远古时凶猛的食肉动物如今已经所剩无几,大熊猫被迫吃竹子反而幸存了下来,正所谓“识时务者为俊杰”。
当然,大熊猫吃竹子时也充满智慧,它们挑选食材的能力很强,对于营养最优的竹子种类和部位从来不放过。不过,值得注意的是,大熊猫吃肉的能力还在,只是不主动捕食动物。你如果不相信,看一看它锋利的牙齿就会明白。因此,下一次再见面,你可不要被它憨态可掬的面目欺骗了,要知道这家伙当年也是“惹不起”的存在。
竹子相对于其他植物来说,是一种营养物质较差的植物,熊猫当时选择竹子作为食物,很大一部分原因是环境导致。
为了不被饿死,逐渐从肉食性动物蜕变成为杂食性动物、又从杂食性动物蜕变成为吃竹子为生。
也是竹子营养物质较差的原因,含有大量的纤维素和木质素,这也改变了大熊猫很多生活习性,为了从竹子中获得足够的营养物质,大熊猫需要进食大量的竹子,一只成年大熊猫每天大约食用20-40公斤竹子。
而需要食用这么多竹子,那么就需要更多的时间来进食,据统计,大熊猫每天除了睡觉外,就在吃竹子。所以,无论什么时候看到大熊猫,都是抱着竹子在啃食。
由于竹子的营养价值较低,为了节省能量,减少能量消耗,熊猫就变成现在的样子,变得懒洋洋的,不太爱运动,而不爱运动,也导致熊猫繁衍能力下降,导致熊猫的数量降低。
除了这些变化外,大熊猫的消化系统也发生很大的变化,为了从竹子中获得足够的能量,它们的肠道开始变长,即便这样,也仅能吸收17%的食物,然后再5-13个小时后,就被排出体外,相对于其他动物来说,熊猫的排便次数明显要多很多。
结语:
大熊猫之所以被称为活化石,可以看其身上强悍的能力。在地球历史中,很多物种由于环境变化而灭亡。
但是大熊猫却不是这样,其有着超强适应环境的能力,在食物不充裕的情况下,它们可以从肉食性动物蜕变成为杂食性动物,又从杂食性动物转变成为吃竹子为生。
这一点,很多物种就办不到,一旦环境发生变化,就无法转变,等待它们的就是物种灭绝了。这也给我们很大的启示,只能自己适应环境,而不能让环境来适应我们。
对于大熊猫有什么想说的,请发表你的想法,大家一同探讨!