最新钻研揭秘600万年前来源 大熊猫为什么青睐吃竹子?

百科 2023-05-10 17:34:21 浏览
最新钻研揭秘600万年前来源

属于食肉目的大熊猫为什么只吃竹子?它熟练的抓握竹子“绝技”是如何来源演化而来?这些疑问不只学界关注,公众也颇为猎奇。

大熊猫食竹历史可追溯到600万年前

中国迷信院古脊椎生物与今人类钻研所(中科院古脊椎所)客座钻研员、美国洛杉矶人造历史博物馆钻研员王晓鸣和中科院古脊椎所钻研员邓涛、中科院昆明生物所钻研员吉学平与科研同行协作。

最新实现对采自云南昭通水塘坝晚中新世(距今约700万年-600万年)陈迹始熊猫的主要化石——伪拇指(也称第六指)和臼齿化石的钻研发现,始熊猫具备最早的增大的桡侧籽骨,曾经构成对握的“拇指”性能。

不过,自中新世早期以来,熊猫的“拇指”没有进一步增大,由于其在抓握竹子的同时还必需统筹蹠行式(前后脚掌接触低空)走路的承重性能,无法偏废任何一方。

这一分担体重的限度或者是熊猫的伪拇指从未演化成完整手指的主要缘由,但这种粗陋的“拇指”标明,大熊猫专门吃竹子的习性至少在距今600万年前就曾经来源。

这项古生物钻研重要成绩论文,北京时间6月30日夜间在国内学术期刊《迷信报告》上线宣布,为早于晚更新世的始熊猫-大熊猫谱系演化提出重要化石证据,也为回答始熊猫能否曾经开局吃竹子、伪拇指能否协助熊猫抓握竹竿等提供主要证据。

大熊猫伪拇指“绝技”最驰名最奥秘

论文共同作者邓涛钻研员在论文宣布当天接受中新社记者专访时科普引见说,属于食肉目的大熊猫是熊科中一个高度特化的成员,它已演化成一种专一的植食性生物。

大熊猫与其“同门兄弟”不同,由于它有许多“绝技”,使其能够顺应于专门吃竹子的生活。

在这些“绝技”中,大熊猫额外的“拇指”可以说是最驰名但也最奥秘。除了大少数哺乳生物前肢上反常的五个手指外,大熊猫还有一个剧烈增大的手段部骨骼即桡侧籽骨,充任第六个手指,构成可以对握的“拇指”来抓住竹子。

大熊猫的伪拇指很早就吸引博物学家的留意,近几十年来,得益于驰名退化生物学家斯蒂芬·古尔德(Steven J. Gould)推介,大熊猫取得对握的拇指状结构已成为一个驰名的退化顺应例证,这种共同的解剖结构与雷同共同的吃竹子习性之间的共同咨询引发关注。

邓涛指出,虽然大熊猫的伪拇指十分有名,但要搞清楚伪拇指的前因后果,化石是最重要的证据,之前的最早记载仅发现于贵州双河洞约10.2万-4.9万年前的晚更新世堆积物中。

假设抓握竹子是这一特色的主要性能,由于哺乳生物的籽骨在发育中很容易伸长,那为什么大熊猫没有演化出一个更修长的桡侧籽骨,一种更像真正的对握型拇指的籽骨,以便更有效地抓握竹子?

之前这个疑问没有失去解答,由于在早于晚更新世的始熊猫-大熊猫谱系中不足相干的化石证据。

大熊猫抓握与人类抓握有基本不同

邓涛说,本项钻研基于2015年钻研团队在云南昭通盆地晚中新世水塘坝地点始熊猫伪拇指和臼齿化石的新发现,依据始熊猫已知最早的增大的桡侧籽骨,其伪拇指显示出两边外形,初次记载了熊猫向取食竹子演化的或者时间和步骤。

在食肉生物中,熊科生物的臼齿最为复杂,由于它们还要咀嚼少量非肉类食物。而在熊科生物中,熊猫的牙齿形式最为精细,褶皱出许多十分清楚的齿尖,在强壮的下颌骨和颞下颌关节协助下,无利于嚼碎安全的竹子。

始熊猫的牙齿外形已到达现代大熊猫的复杂水平,甚至更复杂。“始熊猫能否曾经开局吃竹子?能协助抓握竹竿的伪拇指是另一个主要证据”。

邓涛指出,人类及其灵长类远亲最重要的特色之一,就是演化出能与其余手指对握的拇指来启动准确的抓握,这不只必需关节的灵敏性,还必需屈肌和伸肌的复杂相互作用。

大熊猫的抓握与人类的抓握有基本不同,其桡侧籽骨经过固定关节与第一掌骨和舟月骨构成一共性能复合体,与其余掌骨联动,而不能够像人类拇指那样独立于其余手指静止。

这种主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才干。此外,从退化的角度来看,即使桡侧籽骨最后仅稍微增大,也能构成简略但有用的抓握性能,过度防止竹子从手指上滑落。

现生大熊猫的桡侧籽骨在接近末端处有一个急剧内弯的钩,其性能是靠繁多骨骼构成的抓钳。与人类具备两个指节的拇指构成对比的是,人类拇指的末端一节可以笔挺以便于抓握。

伪拇指演化统筹抓握竹竿和承当体重

邓涛示意,始熊猫的桡侧籽骨不足末端的弯钩,标明其退化环节分为两步:伪拇指最后简略伸长,起初出现更精细的末端弯钩,同时随同着末端的细微延长。无论是相对长度还是相对长度,始熊猫的伪拇指都超越其现生后辈,只是不足大熊猫的末端弯钩。

“这就提出了一个疑问,更长的手指一定会增强抓握竹竿的才干,那为什么熊猫的伪拇指没有进一步拉长呢”?

钻研团队以为,桡侧籽骨没有进一步延长,是伪拇指统筹抓握竹竿和承当体重之间的性能和谐。与犬科、猫科和鬣狗等奔跑型食肉生物的趾行式(前后脚趾着地)不同,瘦削的熊科生物都是蹠行式。

剧烈伸长的桡侧籽骨更无利于抓握竹子,但无法防止地与长距离行走发生抵触,从而侵害伪拇指内外表用于抓取和外表面用于承重的双重性能。任何桡侧籽骨的进一步增大都会造成更清楚地突出于掌面,从而对行走发生搅扰,“深刻地说,就是会硌脚”。

因此,现生大熊猫经过伪拇指末端向内急剧笔挺成钩状和外侧变平来平衡性能间的相互抵触。在现生熊科生物中,只要大熊猫有一个大的肉质垫来缓冲桡侧籽骨,标明这种骨骼的承重性能很重要。

由于栖身地竹子十分丰盛,大熊猫不用须每天短途跋涉去寻觅食物,因此吃得多、吃得快是更重要的事。熊猫用牙齿撕裂竹竿时,紧紧抓住竹竿或者是伪拇指最有用的性能。

大熊猫为什么青睐吃竹子?

竹竿十分安全,尤其是夏季齐全变为木质时,必需熊猫的双手有相当大的握力来改动和拉拽,以便与下巴配合启动有力的啃咬和撕裂。由于抓紧竹竿比一把抓住更多的竹子对熊猫来说更重要,所以演化上对伪拇指长度没有太强恳求。

伪拇指是有效采集竹子的主要顺应

邓涛以为,熊猫粗陋的伪拇指很难用于采集熊科理论的杂食原料,如种子、坚果、浆果,甚至矮草等,这标明增大的桡侧籽骨的惟一取食指标就是竹子,伪拇指是熊猫谱系中有效采集竹子的主要顺应。

虽然其消化系统仿佛效率低下,但大熊猫“大吃海吃”的战略使其能够成功裁减到华南和西北亚的大局部地域,并成为更新世大熊猫-剑齿象生物群中的重要成员。

在中国的竹林深处,大熊猫宁静地吃它的竹子,过着与世断绝、独来独往的生活,远离其食肉类“亲戚”们在食物链中的主导位置。

熊猫从宽泛的杂食性菜谱过渡到一心一意吃竹子,按理说必需在解剖学、生理学以及遗传学基础上启动多重改动。

但是,即使经过至少600万年专一于吃竹子的历史,这些转变依然有限,主要集中在取食技艺上,而大熊猫的消化系统依然是食肉生物的配置。

中新世早期以后,熊猫家族的伪拇指没有进一步伸长的理想标明,它们已取得足够的抓握力来对付竹子。“这也就是说,足够抓紧一根竹竿或一把竹子,同时还能撑着瘦削的身材行走,大熊猫演化出的伪拇指不长不短正适宜。”邓涛总结示意。

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