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胖乎乎、圓滾滾，一輩子最大的愿望是照一張彩色照片…… 大熊貓的日常，似乎除了賣萌就是啃竹子?？此朴崎e的啃竹子背后，誰知道它經(jīng)歷了什么。  賣個萌，吃個飯，睡個覺。圖片：dogonews.com
 還有和同伴一起玩耍。圖片：artfcity.com
作為熊科中的異類，大熊貓不光是個素食主義者，還比其他熊多長了一根手指——偽拇指。叫“熊貓”的還有大熊貓八竿子都打不著的遠房親戚——小熊貓，巧的是，同樣吃竹子的小熊貓，也長了根偽拇指。這是一種典型的趨同演化現(xiàn)象，簡單來說，就是兩種親緣關系較遠的動物，在適應相似的環(huán)境的過程中，演化過相同或相似的性狀。  都說了右邊不是<浣熊>！大熊貓&小熊貓，像嗎？左圖：ndsstatic.com；右圖：Ian Thoms / flickr
因為大熊貓和小熊貓幾乎都靠吃竹子為生，這根多出來的拇指其實只是增生膨大的腕部籽骨，能夠幫助它們靈巧地抓取竹子。  萌萌的熊貓掌：Give me five！圖片：菠蘿科學獎
今年年初，中國科學院動物研究所魏輔文研究團隊在PNAS上發(fā)表了野生小熊貓全基因組測序的結果。在比對了小熊貓的基因組序列與重新組裝的大熊貓基因組序列之后，研究人員發(fā)現(xiàn)了70個在演化中經(jīng)歷了相同改變的基因。這其中就包括兩個參與四肢發(fā)育的基因：DYNC2H1 和 PCNT。 在小鼠和人類身上，這兩個基因的突變會導致骨骼和肌肉異常，例如多指。研究人員推測，這兩個基因很可能就是“熊貓”們多長一根手指的“幕后推手”。同時，研究者還發(fā)現(xiàn)7個參與蛋白質消化和維生素吸收利用的基因也經(jīng)歷了相同的改變。這些基因的變化可能促進了“熊貓”們更有效率地吸收竹子中有限的營養(yǎng)。  左：大熊貓和北極熊是近親，而小熊貓的親戚是鼬；右：小熊貓和大熊貓的前掌，灰色部分為偽拇指。圖片：Hu, Yibo, et al. / PNAS（2017）
雖然吃素，但從分類學來看，大熊貓卻屬于食肉目，它們擁有典型的食肉目動物的消化系統(tǒng)。大熊貓的腸道大概是身體的4倍長，這和普通的食肉目動物（比如貓或狗）差不多；相對地，植食性動物，比如野牛或者羊駝，它們的消化道往往是身體的10~20倍。  我們介紹過動物園萌物<羊駝>。圖片：咻咻
胃腸道只是影響食物消化能力的一個因素，另一個重要因素，是腸道微生物。 以人類為例，體表和體內(nèi)生活的微生物數(shù)量比人體細胞總量的10倍還要多。動物吃下去的食物，進入腸道之后，會在微生物的代謝作用下，分解出更多的營養(yǎng)物質進入消化系統(tǒng)。  人與其他動物的消化道長度。圖片：researchgate.net
對于肉食性動物來說，食物中包含大量的蛋白質，能夠比較容易地被分解為氨基酸并進一步吸收；而植食性動物吃下去的植物中包含大量無法消化的纖維素，要依賴共生的腸道微生物將纖維素分解后才能吸收其中的營養(yǎng)。  憨憨的外表，吃貨的屬性。圖片：giphy.com
和植食性動物相似，野生大熊貓腸道中有大量的厚壁菌門細菌。厚壁菌門，尤其是其中梭菌綱的很多細菌，都具有分解纖維素的能力。前述研究團隊的研究者在這些大熊貓腸道微生物的基因組中，發(fā)現(xiàn)了消化纖維素和半纖維素的基因。  如果沒有這些菌，估計天天吃不飽。圖片：George Lu / flickr
大熊貓的腸道微生物雖然在一定程度上適應了它們以竹子為主的食性，但對植物中營養(yǎng)的利用率還是比不上“血統(tǒng)純正”的植食性動物。和后者相比，大熊貓纖維素酶和內(nèi)源性半纖維素酶的基因豐度要低得多。  羊駝：嗯……你在說我嗎？圖片來源見水印
盡管多出一根拇指來抓握竹子，又有腸道菌群的幫忙，但低下的消化效率使得野生大熊貓不得不每天花費幾乎一半的時間來進食，以保證營養(yǎng)的供給。 現(xiàn)在，你知道動物園里的熊貓為什么不是吃就是睡了吧？圖片：livescience.com
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