Açıkçası et yiyebilirsiniz, neden dev panda sevimli bambu satmaya geri dönüşü olmayan yola çıktı
Bu makale yeni keşif biliminin izniyle yeniden basılmıştır.
(ID: sciencevie)
Hiç geyiği yutan bir inek gördünüz mü ve hiç çimen yiyen bir kaplan gördünüz mü? Böyle bir resim düşünülemez: Kaplan saf bir etobur, inek de sahte bir otobur ...
Peki ya dev pandalar? Etobur mu yoksa otobur mu?
Bu problem sandığınızdan çok daha karmaşık. Dev pandanın uzun zamandır küresel çevre korumasının bir sembolü olduğu göz önüne alındığında, bu soruyu sormak ve cevaplamak özel bir önem taşıyor.
Dev pandaların temel besini nedir?
Bu konuda daha net olamayız: herkes bilir ki bu saf adamlar neredeyse sadece bambu yaprakları, bambu dalları ve bambu filizleri yiyorlar - tabii bir değişiklik olsun diye ara sıra balı tatıyorlar. Yiyeceklere bakılırsa, dev pandalar belli ki otoburlardır.
Bununla birlikte, son beş yılda, bir dizi moleküler biyoloji çalışması şaşırtıcı sonuçlar getirdi: dev pandaların sindirim sistemi saf etoburlardan farklı değil. Son analiz, dev pandaların bağırsak florasının sığır ve koyunlardan farklı, ancak kaplanlara daha yakın olduğunu gösteriyor.
Başka bir deyişle, şişman panda aslında kemiklerinde bir etoburdur. Ancak günde 14 saatini onlarca kilogram bambu yaprağı yiyerek geçiren bu etoburdur. Bariz bir etobur, milyonlarca yıldır tamamen iştah açıcı bitki bazlı yiyecekler yemiştir. Sormadan edemeyiz: Nesli tükenmekte olan hayvanların sembolü olan dev panda, evrimin çıkmaz sokağına girdi mi? Doğanın suçu mu?
Bu soru sebepsiz değildir. Sindirim sisteminin yapısını örnek alarak, bir zamanlar Şangay Jiaotong Üniversitesi Yaşam Bilimleri ve Teknolojisi Okulu'nda çalışan bir mikrobiyolog olan Xue Zhengsheng şunları söyledi: Genel otçulların bağırsakları, gıdanın bağırsakta kaldığı süreyi uzatabilen benzersiz bir yapı geliştirdi. Ancak, pandanın sindirim sistemi bitki besinlerini tam olarak sindirmek için etobur özelliklerini korur, kısa, düz ve basit ... "Genel olarak konuşursak, daha uzun bir sindirim sistemi selüloz gibi uzun zincirli moleküllerin ayrışmasına ve ayrışmasına yardımcı olur. emer.
Sapkın tarifler
2010 yılında bilim adamları, dev panda genomunun dizilimini tamamladı ve bu konuyu daha iyi anladı. Berkeley'deki California Üniversitesi'nde genetikçi olan Rasmus Nielsen şunları söyledi: Dev pandanın genomunda selüloz sindirimiyle ilgili genleri bulamadık; Sindirim ve emilim tamamen bağırsak florasına bağlıdır. "
Aslında, o zamanki tüm bilim adamları bu şekilde düşünüyorlardı, çünkü araştırmalar bağırsak florasının bileşiminin besin maddelerinden derinden etkilendiğini göstermiştir. "İnsanlar bu mikroorganizmalara 'ikinci genom' veya 'unutulmuş organlar' diyorlar. Varlıkları, temel metabolik işlevlerin normal çalışmasını sağlar, çünkü konakçı vücut çoğu zaman bu işlevleri tam olarak gerçekleştiremez. Örneğin, otçullarda. Hayvanlarda, bağırsak florası bitki polisakkaridlerindeki besin maddelerinin emilmesinde yeri doldurulamaz bir anahtar rol oynar. "Xue Zhengsheng tanıtıldı.
Bununla birlikte, bu bilim adamı tarafından 45 vahşi ve esir dev pandanın bağırsak florasının son analizi, dev pandaların bağırsak ekosisteminin, bitkisel lif bakımından zengin beslenmeye tamamen uygun olmadığını gösterdi. Xue Zhengsheng şunları söyledi: " Dev pandanın bağırsak florasının ana bileşenleri, Escherichia coli, Shigella ve Streptococcus gibi tipik etoburlarınkine çok benzer. Ve rumen bakterileri ve Bacteroides gibi selülozu parçalayabilen bakteriler neredeyse yok. "
2015'in başlarında, Çinli bir bilimsel araştırma ekibi, dev pandadaki mikrobiyal bileşimin tipik etobur özelliklere sahip olduğunu keşfetti.
Siçuan'ın dağlarında ve ormanlarında her zaman küçük yırtıcı hayvan sıkıntısı olmadığını düşünürsek, dev pandaların tamamen vejeteryan yemeğe dönüştüğü anormalliği nasıl açıklayabiliriz? Başka bir deyişle, dev pandaların besleyici ve enerji açısından zengin etten vazgeçip geçimlerini sadece bambuya bağımlı hale getirmesinin nedenleri nelerdir?
Bu bağlamda, biyologlar çeşitli hipotezler önermişlerdir. Her şeyden önce, bazı bilim adamları, dev pandaların yiyeceklerindeki değişikliklerin ana nedeninin tat değişiklikleri olduğuna inanırlar ve sonuçta, tat, yemek seçimlerinde çok önemlidir.
Birleşik Krallık'taki Bedford Üniversitesi'nde biyokimya profesörü olan James Crabbe şunları söyledi: Dev panda genomunun analizi, yaklaşık 4,2 milyon yıl önce pandanın vücudunun umami (yani taze etteki protein) ile ilişkili olduğunu gösteriyor. Tat) İlgili T1R1 geni artık mutasyon nedeniyle ifade edilmiyor.Bu mutasyon pandanın beslenmesindeki değişikliği açıklayabilir mi? Öyle görünüyor çünkü sığır ve at gibi otçullar da T1R1 genine sahip.
2011'de bilim adamları, dev pandaların vejeteryanlığa geçmesinin gerçek nedenini bulmaya çalıştılar: Belki de belirli bir genin başarısızlığı ile ilgiliydi?
"Başka nedenler de olmalı." Dev pandanın dopamin metabolizmasının yetersiz olduğunu bulduk; bambu, dopamin ödül döngüsünü yeniden inşa edip uyarabilen kimyasallar içerebilir. "James Crabbe ekledi. Bilim adamları şu anda bu hipotezi araştırıyorlar.
İnsan yardımı
Ancak bu sorunu çözmez. Xue Zhengsheng şunları söyledi: "Yiyecek söz konusu olduğunda, dev pandalar etobur memeliler arasında garip bir durumdur; sindirim sistemi söz konusu olduğunda dev pandalar otçul hayvanlar arasında benzersizdir." Dev pandaların sindirim sistemi yalnızca emebilir. Gıdalardaki besin maddelerinin yaklaşık% 20'si bu türün hayatta kalmasını etkiler. Bu nedenle, bazı bilim adamları mikroorganizmaları tanıtarak dev pandaların sindirim işlevini iyileştirmeye çalışıyorlar ...
Dev pandanın bağırsak florasının bileşimi (esas olarak E. coli, Shigella ve Streptococcus içerir) çoğu etoburunkiyle aynıdır.
Pek çok insanın gözünde bu ayı ailesi evrimin çıkmaz sokağına girmiştir: Sevimli olmalarına rağmen doğal ortama uyum sağlamada zorluk çekerler.İnsan yardımı sayesinde geçici olarak yok olmaktan kurtulurlar. Ünlü bir İngiliz hayvan korumacısı Chris Packham şunları söyledi: Sadece son birkaç dev panda varsa, onları yemeyi bile düşüneceğim, böylece dev pandaların korunması için gereken fon daha acil ihtiyaçlar için kullanılabilir. Koruma projeleri. "
Bu saldırılara yanıt olarak Çin Bilimler Akademisi Zooloji Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Evrim'in 2014 sayısında "Dev pandalar evrim için çıkmaz değildir" yazısını çürütmek için bir makale yayınladı. Makale, bu eşsiz yeme alışkanlığına dayanarak dev pandaların milyonlarca yıldır Sichuan'da yaşadıklarının belirtilmesi gerektiğine inanıyor. Dev pandanın anatomik özellikleri onu verimli bir bambu yeme makinesi yapar: ön ayaklarındaki protez baş parmakları bambu dallarını kavramak için iyidir; güçlü çeneleri ve büyük, düz dişleri bambu liflerini çiğnemek için keskin aletlerdir.
Ağır ve yoğun kafatası, büyük miktarda bitki besinini çiğneme ihtiyacını karşılayabilir.
Oldukça gelişmiş elmacık kemikleri ve büyük düz dişler, dalları ve yaprakları öğütmek için iyidir.
Avuç içi üzerinde çoğalan falanks, dev pandanın bambu dalını kavramasına ve ağzına götürmesine izin verir.
Dev pandanın vücut yapısının çoğu geviş getirenlerinkine çok benziyor ... Bununla birlikte, Xue Zhengsheng hala kendi bakış açısında ısrar ediyor ve inanıyor: "Bu fiziksel evrimlere rağmen, dev panda hala bambu dallarının ve yapraklarının karmaşıklığını tam ve verimli bir şekilde sindiremiyor. moleküler."
Bununla birlikte, bu kusurlu sindirimi telafi etmek için, dev panda bir "enerji tasarrufu" stratejisi benimsedi - ancak henüz uykuda değil. 2015 yılında, 8 dev pandanın izleme çalışması "Science" dergisinde yayınlandı,
2015 yazında Science dergisinde bir çalışma yayınlandı ve pandaların metabolizma hızının son derece düşük olduğuna dikkat çekti.
Çalışmalar, dev pandaların enerji tüketiminin, aynı ağırlıktaki memelilerin teorik tüketiminin yalnızca% 55'ine eşdeğer olduğunu göstermiştir; Bunun nedeni daha küçük organlar, yavaş tiroid metabolizması ve sınırlı aktivite (saat başına hareket) gibi görünüyor. 30 metreden az mesafe).
Bu kurtarıcı ruh üremeye yansıyor gibi görünüyor: Yeni doğan panda yavrularının ağırlığı 100 gramdan az - yetişkin ağırlığının yüzde birinden az; ve insan bebeklerinin yetişkinlere ağırlık oranı yaklaşık 1: 20'dir. Bütün bunlar dev pandanın evriminin bir model olduğunu gösteriyor.
Farklı bir evrimsel tarih
Hatta incelik sıkıntısı yok! Avustralya'daki Sidney Üniversitesi'nde beslenme ekolojisti olan Charles Raubenheimer şöyle düşünüyor: Dev pandalar, temel geçim kaynakları olarak bambudan yararlanacak şekilde evrimleşti ve neredeyse tükenmez ve rekabet eden çok az gıda kaynağına sahipler. Bu tıpkı bir yemek denizinde yaşamak gibi! Bu mükemmel bir evrim stratejisidir. Uzun zamandır, dev pandalar insan faaliyetleri yaşam alanlarını istila edene kadar başarılı oldular ... "
2014 yılında İspanyol bilim adamları, dev pandanın bitki besleme alışkanlıkları ile biyomekanik mekanizmaları arasındaki ilişki üzerine araştırma yaptılar.
Panda bir "dahi" mi yoksa "ezik" mi? Etobur mu yoksa otobur mu?
Bu bağlamda, Fransa Paris VI Üniversitesi Gelişimsel Biyoloji Laboratuvarı'ndan (LBD) Hervé lideri Guyader şöyle düşünüyor: "Doğal evrim sürecini, belirli bir ürünün performansını optimize etmeye çalışan bir mühendis olarak görmemeliyiz. Parametrelerin süreci Pandanın benzersiz sindirim sistemi mevcut beslenme düzenine uyum sağlamaz, ancak türlerin evrimi son derece zor çeşitli kısıtlamalara tabidir.
Örneğin, tüm memelilerde sadece 7 boyun omuru vardır, zürafalar bile, çünkü bu özelliği belirleyen bir gen kümesidir ve onları değiştirmek kansere neden olabilir. Lyon Normal Üniversitesi'nde moleküler bir zoolog olan Vincent Laudet de şunu belirtti: "Dev pandanın şu anki durumu, evrimsel tarihi boyunca katlandığı kısıtlamaların toplamıdır. Analizimizde hesaba katmalıyız. bu noktada. "
Dev pandalar, bitki selülozunu parçalayan enzimleri sentezleyebilen genlerden yoksundur ve hayvan proteinlerini parçalayan enzimlerle ilgili genleri artık aktif değildir.
Saf, beceriksiz ve komik görünümünün altında dev panda, evrimsel hileler ve hileler tarihini gizler: ikilemleri çözmek, birçok zorluğun üstesinden gelmek veya bunlardan kaçınmak ... Bu hayvan yıldızının tüylü görüntüsünün arkasında ince ve büyülü Evrimsel mekanizma. Hala keşfetmemizi ve keşfetmemizi bekleyen birçok çözülmemiş gizem var.
Orijinal başlık: Dev panda bir otobur mu yoksa etobur mu?
