Серед найвідоміших символів дикої природи, велика панда (Ailuropoda melanoleuca) нерозривно асоціюється з бамбуком. Ці чарівні чорно-білі ведмеді вирізняються не лише лінивою вдачею та м’яким хутром, але й неймовірним обсягом споживання цієї рослини: одна панда може з’їдати від 12 до 38 кілограмів бамбука щодня і проводити до 16 годин на добу, методично пережовуючи його волокнисті стебла та листя, пише T4.
Фен Лі, дослідник із Китайського Західного Нормального Університету, навіть образно називає панду “мобільним подрібнювачем бамбука” через інтенсивність її харчування. Однак, виникає питання: чи є в раціоні панд щось окрім цієї швидкозростаючої рослини?
Як правило, відповідь негативна, хоча науці відомі дуже рідкісні винятки. Фен Лі підтверджує, що були випадки, коли дикі гігантські панди іноді харчувалися дрібними тваринами. Він згадує поодинокі задокументовані інциденти в гірському регіоні Ціньлін у Китаї, де панд бачили за тим, як вони гризли кістки такінів – диких копитних, схожих на козлів. Іноді їх також знаходили за полюванням на китайських бамбукових щурів.
Джон Спікман, завідувач кафедри зоології в Абердинському університеті, погоджується, що такі випадки є суто опортуністичними та вкрай незвичайними, підкреслюючи їх випадковий характер, наводячи як приклад фотографію панди в зоопарку, яка зловила і з’їла павича. Таким чином, окрім цих виняткових випадків хижацтва, раціон панд майже повністю складається з бамбука.
Проте, в цій історії є надзвичайно цікавий поворот. Існує багато наукових доказів того, що панди, здавалося б, мають бути пристосовані до набагато різноманітнішого харчування. Парадокс полягає в тому, що вони не особливо добре адаптовані саме до вживання бамбука. Дослідження показали, що будова кишечника панд схожа на будову кишківника хижаків та їхніх родичів-ведмедів. На відміну від інших травоїдних, їхній шлунок не має багатокамерної структури, призначеної для переробки великої кількості рослинної їжі. Ба більше, мікроби, що населяють їхню кишкову флору, більше схожі на мікробіом м’ясоїдних – вони краще справляються з переробкою білка, але не пристосовані ефективно розщеплювати рослинні волокна. Це підтверджується і вмістом екскрементів панди, де дослідники часто знаходять шматочки неперетравленого бамбука.
Ці невідповідні риси, схоже, є еволюційними пережитками минулого панд. Палеонтологічні дані свідчать, що предки сучасних великих панд були всеїдними – споживали як м’ясо, так і рослинність. Близько 7 мільйонів років тому один з їхніх предків, відомий як Айлурарктос, почав включати бамбук до свого раціону. За словами Фен Лі, це стало “початковою точкою переходу від всеїдності до травоїдності”, який, можливо, був зумовлений зміною в доступності їжі. Вважається, що зміни навколишнього середовища в давнину призвели до скорочення харчових ресурсів та посилення конкуренції з іншими хижаками. Айлурарктос, вже частково вживаючи бамбук, отримав адаптивну перевагу, зміг зайняти цю екологічну нішу і пережити період дефіциту. Лі зазначає, що цей еволюційний процес є класичним прикладом “виживання найпристосованіших, але не обов’язково найкращих” в еволюційній біології, підкреслюючи, що перехід до бамбука був скоріше вимушеним, ніж ідеальним рішенням з точки зору травлення.
Однак, хоча їхня травна система може здаватися не найкраще пристосованою до монодієти з бамбука, панди розвинули низку унікальних адаптацій, які дозволяють їм виживати в цих умовах. Наприклад, ген, відповідальний за відчуття смаку умамі (характерного для м’яса), у їхній ДНК деактивований. Це означає, що панди, ймовірно, не мають природного сильного апетиту до свіжого м’яса. Однією з ключових адаптацій є надзвичайно повільний метаболізм. Панди витрачають лише близько 38% добової енергії, яку споживають інші наземні ссавці схожого розміру. Це допомагає їм виживати на низькоенергетичному бамбуковому раціоні. Дослідження за участі Джона Спікмана виявило можливу причину цього – унікальну для панд генну мутацію, що контролює гормони щитовидної залози, які відіграють ключову роль у регуляції метаболізму. Цю знахідку підтвердили експерименти на мишах зі схожою мутацією.
Також досліджується, як сам бамбук може допомагати пандам адаптуватися. Дослідження під керівництвом Фен Лі виявило в крові панд мікроРНК – молекули, які регулюють експресію генів. Ці мікроРНК присутні і в бамбуку і можуть потрапляти в організм панди з їжею, накопичуючись у тканинах. Вчені виявили, що деякі з цих мікроРНК націлені на гени, пов’язані зі стимулюванням апетиту, регуляцією нюху та придушенням гірких смаків.
Існує гіпотеза, що ці молекули, отримані з бамбука, можуть допомагати формувати та контролювати апетит панд саме до цієї рослини, забезпечуючи споживання достатньої кількості для покриття енергетичних потреб. Крім того, хоч їхні кишкові бактерії і схожі на м’ясоїдних, їхня флора змінюється сезонно, особливо під час появи пагонів бамбука (більш поживних, ніж листя), що дозволяє пандам краще засвоювати енергію та набирати вагу в цей період.
Панди також розвинули вражаючі фізичні адаптації для маніпулювання бамбуком. У них є своєрідний “псевдовеликий палець” – видозмінена кістка зап’ястя, яка дозволяє міцно тримати бамбукові стебла. Їхні корінні зуби ширші, ніж у інших ведмедів, що необхідно для подрібнення жорстких бамбукових волокон. А їхні щелепи – унікально потужні. Джон Спікман зазначає, що їхні великі круглі обличчя пояснюються наявністю масивних щелепних м’язів, які забезпечують пандам силу укусу більшу, ніж у білого ведмедя.
Великих панд часто обожнюють, але іноді й висміюють, вважаючи їх погано адаптованими або “еволюційним глухим кутом” через їхню залежність від бамбука та “ліниву” поведінку. Проте, як підкреслює Фен Лі, ця “лінь” панд – це насправді “мудрість виживання”. Вони не просто нероби, що їдять бамбук цілий день, а високоспеціалізовані істоти, які через складний еволюційний шлях та розвиток унікальних адаптацій змогли вижити на незвичному для ведмедів раціоні, ставши одними з найдивовижніших символів пристосування у світі природи.
Раніше вчені назвали країну, в якій живе більше верблюдів, ніж в Єгипті чи Індії.
