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2024-11-13 88
小熊猫是非常特化的竹食食肉目动物。与大熊猫不同的是,小熊猫全年取食竹叶并在春天取食竹笋,但不吃竹茎;尽管它们也会采食一些浆果、蘑菇、甚至小型哺乳动物等,但竹子占了全年总取食量的95%以上。小熊猫发展出了诸多对于竹食的适应性变化,采取了多种策略协同其采食、消化以及吸收营养物质。
图1小熊猫与竹叶(Nijboer&Dierenfeld, 2011)
从身体结构上看,小熊猫的齿列为了适应竹食具有与典型食肉动物不同的地方。它的臼齿在下颌的位置较低且咀嚼面十分平坦,这与草食动物的臼齿咀嚼面十分相似。小熊猫的头骨大小相对于其他近似体型的食肉动物的头骨来说较大,这使得它有着更发育的咀嚼肌和更大的咬合力,帮助它取食难嚼的竹子。与大熊猫类似,小熊猫的前肢也特化出了伪拇指这一关键结构。有观点认为小熊猫的伪拇指与辅助树栖运动更加相关,但最近的比较基因组学研究显示,大、小熊猫伪拇指的发育是趋同演化的结果,都是为了对竹子更好的握持。
从身体机能和行为策略来看,小熊猫较低的基础代谢率也是为了适应竹子这种高纤维、低蛋白、低能量的食物而做出的调整。然而,通过对小熊猫粪便的研究表明,小熊猫对竹子的利用率实际是很低的,这能从干物质和营养素的低消化系数上体现。针对于此,小熊猫也发展出了“以量取胜”的消化策略:小熊猫每天会进食1.5千克以上的竹叶或4千克以上的竹笋(小熊猫平均体重仅约5千克),并且得益于较短的消化道,消化时间也较短(2~4小时)。植食动物一般具有较长的消化道,以延长食物在消化道中停留的时间,有利于植物纤维素的发酵与营养物质的吸收。小熊猫是食肉目的成员,其消化道仍保留着食肉动物的特征,不仅较短(仅为4.2倍体长长度),也不发育复胃和盲肠。然而,科学家发现在小熊猫的胃部、小肠、大肠和粪便中均存在丰富的微生物群落,以变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门为主,这其中有许多已知的植物纤维分解者,十分利于小熊猫对竹子的消化与营养物质的吸收。
图2小熊猫简单的胃部(Nijboe和Dierenfeld, 2011)
图3小熊猫的粪便(Nijboer和Dierenfeld, 2011)
从觅食策略上看,小熊猫会综合考虑竹子种类、生长情况和季节变化等因素而做出相应的调整。毛竹、箭竹、筱竹、寒竹和筇竹都在小熊猫的食谱中,但以马边大风顶自然保护区的小熊猫为例,它们相对来说更偏好取食蛋白质含量更高的筇竹;进食时,也会选择营养价值更高的嫩叶和新笋。竹叶的营养价值会随季节变化而变化,小熊猫的消化率也会随之变化。夏季至秋季,竹叶的天然蛋白质、脂肪和半纤维素含量呈现最高,小熊猫的消化率也达到最高值,对营养物质的摄入最为充分。这也是小熊猫选择在这个时节繁殖产仔的重要原因。春天时,新叶刚开始形成,仅占所有竹叶的小部分,因此,小熊猫会选择在春季取食新鲜竹笋,以期获得更多的营养物质。冬天时,一些竹叶变黄或枯萎,小熊猫的消化率、基础代谢率都会降至全年的最低值。
图4 在树间惬意歇息的小熊猫(Ghose和Dutta, 2011)
小熊猫每天大部分的时间都在休息以减少能量消耗
小熊猫演化出的多种适应性手段使它们以竹这种“无从下口”的食物走到了今天。小熊猫的竹食性究竟是如何起源的,还有待科学家进一步发现。
主要参考文献
Ghose D, Dutta P K. 2011. Chapter 20 - Status and Distribution of Red PandaAilurus fulgens fulgens in India. In: Glatston A R. (ed.) Red Panda: Biology and conservation of the first panda. London: Academic Press:357–373.
Kong F L, Zhao J C, Han S S, et al. 2014. Characterization of the Gut Microbiota in the Red Panda(Ailurus fulgens). PLoS ONE. 9: e87885.
Nijboer J, Dierenfeld E S. 2011. Chapter 14 - Red Panda Nutrition: How to Feeda Vegetarian Carnivore. In: Glatston A R. Red Panda: Biology and conservation of the first panda. London: Academic Press:257–270.
Wei F W,Feng Z J, Wang Z W, et al. 1999. Use of the nutrients in bamboo by the red panda(Ailurus fulgens).Journal of Zoology,248:535–541.
Wei F W,Wang Z W, Feng Z J, et al. 2000. Seasonal energy utilization in bamboo bythe red panda(Ailurus fulgens).Zoo Biology,19:27–33.
Zeng Y, Zeng D, Zhou Y, et al. 2018. Microbial biogeographyalong the gastrointestinal tract of ared panda. Frontiers in Microbiology,9: 1141.
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