今天，一则关于国宝大熊猫的热搜引起了小编的注意
原来，我国不光有大熊猫，还有两种大熊猫！一种是四川大熊猫，另一种则是陕西秦岭大熊猫。当然，它们绝不只是老家不同，而是两个亚种。主要区别是什么呢？四川大熊猫，头比较大、头型偏长，长得更像熊；而陕西秦岭大熊猫，头圆嘴短，长得更像猫。虽说是近亲，但DNA研究显示，四川大熊猫和秦岭大熊猫其实并不太熟，已经30万年没有过来往了……
其实，除了这一点，我们的国宝还有许多“不为人知”的另一面……
为什么大熊猫能活到现在？
作为远古霸主的恐龙在地球上生活了亿万年，最终只化为几根骨头留给了世人。而在各种灾难面前，憨态可掬的大熊猫竟稳当地生活了800万年依旧潇洒，成为科学家研究生物进化的“活化石”，从此一举奠定了其国宝级地位。
然而这个没事就卖卖萌的家伙，是靠什么活到了现在?这一切可能归根于大熊猫是个吃货的原因。1月31日在线发表在《当代生物学》的一项研究发现，历史演化过程中，大熊猫不但曾经口味多样，而且适应性超强，在任何环境都能睡得香。
佛坪自然保护区野生大熊猫
图片来源：魏辅文研究组
01
绵延百世的秘诀
“大熊猫是更新世著名的‘大熊猫—剑齿象古生物群’的重要成员，和它同期分布的包括剑齿象在内的大型动物早已灭绝，而它却神奇地存活至今，这可能与其不断改变食性以适应变化的环境密切相关。”中科院动物所研究员、中国科学院院士魏辅文表示。
然而想要研究动物食性，主要需依赖野外直接观察和分析动物排泄物等。此工作既消耗大量人力，也难以反映动物长期的摄食情况和栖息地变迁。幸运的是，近年来发展的稳定同位素技术有效地解决了这一难题。
“我们吃的食物，其化学成分经过消化吸收之后能转移到我们的骨骼之中，例如稳定同位素的组成。这样，我们通过分析动物骨骼中有机物质的稳定同位素组成，便能推断它们的主要食物来源。”中科院动物所博士、西华师范大学副教授韩菡介绍道，这类同位素可稳定存在于现生动物的骨骼、牙齿、毛发等各类组织中，在古生动物的骨骼和牙齿化石中也能寻觅。利用这项技术，祖祖辈辈熊猫家族的口味都能搜集齐全。
02
不挑食活得才舒坦
科研人员首先比较了现生的大熊猫及其同域分布的食肉(赤狐、豺、豹猫、猞猁等)、食草动物(林麝、斑羚、毛冠鹿、岩羊等)骨骼中胶原蛋白的碳、氮稳定同位素组成，发现三者截然不同。可能由于长期吃竹子的缘故，现生大熊猫的口味更加清淡，其生态位最低。
它的祖辈也是对竹子如此“一心一意”吗？科研人员又对云南两个全新世中期遗址(塘子沟和小水井)出土的包含食肉、食草动物及大熊猫的骨骼进行了测定。结果发现，生活在云南的大熊猫与当时的食草动物生态位处于同一级别，其氮稳定同位素值远高于如今它的孙辈们。
一般来说，稳定同位素值的变化可能来自于两个方面：一是食物的变化；二是整个生态系统的基线变化。研究人员以同样的方法测定了来自云南两个遗址附近区域的现生哺乳动物样品。结果表明，无论是食肉动物还是食草动物，其稳定同位素值与全新世中期的样品都没有差异。
这表明了这个区域的生态系统基线并无变化。因此，大熊猫在当时很可能并不是专食竹子。
此后，研究人员收集了来自全国七个不同化石点的大熊猫骨骼样品，发现稳定同位素值与现生大熊猫的差异显著，且变异系数较大——大熊猫祖先们的伙食不尽相同，除了竹子以外，还食用了大量的其它种类的植物。
同时，作为古气候环境指标的氧同位素，其结果显示，大熊猫在哪都能睡得香：既能适应相对较干旱寒冷的气候，也能在温暖湿润多水的环境中生存。无论是高山森林、还是开阔平原，它们都能快乐地安家生娃。尽管由于各种原因大熊猫栖息地现已退缩到四川、陕西和甘肃等地。
03
论吃货的自我修养
据介绍，大熊猫的祖先原是食肉的，由于经历了气候变化等外界影响才改行吃素。
至此科学家推测，大熊猫食性的转变大致分为两个阶段：从肉食(或杂食)到植食的转变以及从植食到专食的转变。
此外，该研究还动摇了长期以往的一个观点：人们普遍认为在距今两百万年左右大熊猫就已经特化为专食竹子。而本次稳定同位素证据显示至少在距今五千年它们都还未形成特定的口味。
当然，现在的大熊猫已经是不愁吃喝了。尽管如今它们把竹子作为主食，但是偶尔还会将野菜、牛羚尸体等作为“小点心”解解馋。在各类报道中，这群国宝们的新餐点也是层出不穷。
毕竟对于这种靠吃登上人生巅峰的生物来说，还有什么能比美食更重要的呢?
为什么野生大熊猫爱滚马粪？
在自然界中，野生哺乳动物通常对同域分布的其它物种粪便表现出回避行为，如捕食者粪便中的一些化学物质是猎物的重要化学警报信号。对其它物种的粪便表现出吸引或利用在哺乳动物中是极其罕见的。中国科学院院士、中国科学院动物研究所研究员魏辅文团队经过长达十年的野外观察总结发现，马粪对秦岭野生大熊猫具有强烈的吸引力。在陕西佛坪国家级自然保护区，野生大熊猫会被其遇到的新鲜马粪所吸引，表现出嗅闻马粪、在马粪上打滚、用脸颊在马粪上磨蹭、并将粪便涂抹在全身等行为。
近日，魏辅文团队与中国科学院昆明动物研究所研究员赖仞研究组合作在美国国家科学院院刊上发表研究论文。该研究首次科学报道了大熊猫滚马粪行为，并利用多种宏微观研究技术，结合气象因素和大熊猫——马之间的历史互动等系统阐明这一行为产生的原因，并初步解析了这一行为的潜在分子机制。
首先，研究人员利用红外相机技术在陕西佛坪国家级自然保护区的核心区三官庙保护站监测大熊猫滚马粪行为，记录并科学描述这一行为过程，并将其定义为“HMR（horse manure rolling）行为”。研究发现“HMR行为”与马粪的新鲜程度相关，两周以内的马粪都对大熊猫有吸引力，通过GC-MS化学分析比较发现新鲜马粪里的BCP（β-石竹烯）和BCPO（石竹烯氧化物）等物质含量要显著高于自然挥发两周后的陈旧马粪，可能是诱导大熊猫“HMR行为”的关键化合物。
研究人员进一步将这些化合物在北京动物园进行验证，通过在干草垛上喷洒这两种物质的标准品的稀释溶液，北京动物园大熊猫也产生这一类似行为，这进一步证实了这两种关键物质的重要性。
野生大熊猫“HMR”行为。
图片来源：中国科学院动物研究所
同时，研究人员还发现几乎所有的“HMR行为”事件都是在-5 ℃到15 ℃的环境温度下记录的，结合当地气象数据研究发现这一行为的发生概率与冬季环境温度降低呈正相关，结果表明“HMR行为”是一个温度诱导事件。
为进一步揭示“HMR行为”与温度之间关系，研究人员利用电生理技术在分子细胞水平研究发现BCP和BCPO能够抑制大熊猫“gpTRPM8”受体的冷激活和薄荷醇激活。TRPM8作为动物皮肤表面的重要冷觉感受器被抑制，在一定时间内会钝化动物对外界寒冷的感应。
通过在模式动物大、小鼠的实验表明，涂抹BCP或BCPO可以增强小鼠对冷板的耐受能力，在寒冷条件下不需聚群取暖，同时注射Icilin和BCPO能抑制Icilin诱导的大鼠颤抖行为和小鼠跳跃行为，明显增强大、小鼠对寒冷的抵抗力。研究证实了大熊猫在寒冷的冬季通过“HMR行为”将马粪涂抹全身有辅助御寒的效果。
总之，该研究描述了野生秦岭大熊猫一种不寻常的行为——“HMR行为”，确定了BCP和BCPO作为TRPM8离子通道的新化学抑制剂，并提供了一种可能的化学辅助机制，即动物可能积极地从栖息地寻找和利用潜在的化学资源来适应温度变化。当然，大熊猫如何感知到这些物质以及这种行为发生是否还有其它分子机制，还需进一步研究揭示。
不光吃竹子、爱滚马粪……万万没想到，你竟是这样的大熊猫……
本文来自：科学网、中国科学报
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