作為黑熊、北極熊等食肉動物的近親，大熊貓卻是一個(gè)素食主義者。一直以來，人們都對大熊貓的食性有著極大的興趣。最近，美國密歇根大學(xué)的張建之教授、趙華斌博士后，中山大學(xué)生命科學(xué)院的博士生楊建榮和四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院的徐懷亮博士等科研人員共同從基因?qū)W的角度揭開了大熊貓喜吃竹子的謎團(tuán)。這一研究成果發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)刊物《分子生物學(xué)與進(jìn)化》上。
《北京科技報(bào)》：大熊貓作為食肉動物的近親，是否也具有食肉的天性?
趙華斌：一般來說，食肉動物都具備鋒利的爪和牙齒、相對較短的消化道等特征。大熊貓就具有這些特征，也具有食肉動物消化系統(tǒng)的全部遺傳成分。不久前，我國古生物學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了從食肉動物向素食動物轉(zhuǎn)變的大熊貓化石。此外，大熊貓味蕾的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分布都更像食肉動物而不像素食動物。同時(shí)，以上多項(xiàng)形態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)數(shù)據(jù)，以及化石記錄都表明，大熊貓的祖先是食肉動物。
《北京科技報(bào)》：大熊貓為何會從食肉動物轉(zhuǎn)變?yōu)槭乘?
趙華斌：這要?dú)w功于大自然的神奇和適者生存的生物進(jìn)化法則�？赡茉诖笮茇堊嫦妊莼哪硞�(gè)階段，自然環(huán)境發(fā)生了變化，或許出現(xiàn)了惡劣氣候，致使大熊貓祖先愛吃的肉類食物稀缺，但是在某個(gè)區(qū)域的竹子非常豐富，進(jìn)而成為它們賴以生存的食物�；蛘�，在大熊貓祖先的時(shí)代，同時(shí)生存著其他兇猛的食肉動物，大熊貓無法與它們競爭，只能改吃竹子才能生存。
《北京科技報(bào)》：為何想到從基因?qū)W的角度尋找大熊貓素食性的證據(jù)?
趙華斌：此前，我國深圳華大基因組研究中心完成了大熊貓全基因組的測序工作，研究人員發(fā)現(xiàn)了掌管大熊貓味覺的基因Tas1r1產(chǎn)生了突變，致使它失去了原有的味覺功能，因此Tas1r1基因也被稱為是假基因。于是人們首次提出大熊貓的素食性可能和Tas1r1基因丟失功能有關(guān)，我們也一直致力于從基因?qū)W的角度尋找驗(yàn)證大熊貓素食性的其他證據(jù)。
《北京科技報(bào)》：此次研究過程是怎樣的?
趙華斌：此次，我們通過對大熊貓、北極熊、狼、狐貍和貓等動物的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，只有大熊貓的Tas1r1基因是假基因，喪失了感知鮮味的能力。同時(shí)，結(jié)合化石證據(jù)和前人對食肉動物分歧時(shí)間的研究，我們估算出大熊貓的Tas1r1基因成為假基因的時(shí)間大約在420萬年前，這與從化石證據(jù)推測的大熊貓從食肉動物演化成素食動物的過渡時(shí)間基本一致,這為大熊貓吃竹子之謎提供了更豐富的證據(jù)，進(jìn)一步證實(shí)了前人的科學(xué)假說。
《北京科技報(bào)》：這項(xiàng)研究能帶來哪些啟示?
趙華斌：動物的味覺主要感知各種氨基酸，肉類中含多種氨基酸，而竹子的氨基酸含量很少。這表明，Tas1r1基因的功能喪失在大熊貓中具有物種特異性，我們相信與其特殊食性有關(guān)。
可以大膽想象一下，在大熊貓演化的某個(gè)時(shí)期，可能由于肉類食物的缺乏，它們減少了對肉類的依賴，致使其味覺基因成為非必需的基因，進(jìn)而發(fā)生了功能限制的放松，最終假基因化，丟失了感知氨基酸的功能。也就是史前大熊貓不能感知肉類的氨基酸，慢慢地喪失了對肉類的興趣，從而加固了大熊貓的素食特性。
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