熊貓為什麼愛吃竹子？科學家：澱粉果膠含能量源

原標題：大熊貓吃不出肉鮮不鮮？科學家揭秘「大熊貓食竹之謎」

大熊貓已在地球上生存了至少800萬年，被譽為「活化石」和「中國國寶」。它們長著食肉的牙齒卻為什麼獨愛吃竹子？近日，成都大熊貓繁育研究基地（以下簡稱「成都大熊貓基地」）研究員張文平一項發表於知名國際期刊的研究結果顯示，大熊貓並不能從纖維素中獲取必須的能量，而是通過竹子中的澱粉、半纖維素、果膠等獲取能量。

在長達近十年的漫長又複雜的調研背後，又有著怎樣的故事？

研究員張文平正在工作。李崗 攝

張文平從2003年起就在成都大熊貓基地做碩士和博士論文，2008年博士畢業後正式在成都大熊貓基地工作，並開始進行大熊貓的腸道菌群研究工作。如何入手開始大熊貓的「食竹」課題研究？張文平介紹說：「2008年底，成都大熊貓基地與上海交大趙立平課題組有個關於大熊貓腸道菌群的研究項目，我研究的重點放在大熊貓為啥要吃竹子上，並挖掘大熊貓腸道中的纖維素菌群和基因。當時我沒有接觸過菌群研究，在趙立平教授的悉心指導下，我掌握了最先進的微生態研究的手段和方法。2015年，成都大熊貓基地和趙立平課題組合作完成了一篇大熊貓腸道菌群文章，發現大熊貓的菌群結構和熊比較接近，很少含有纖維素菌。」

張文平說，華大基因2010年發表的大熊貓全基因組數據顯示大熊貓不含有降解纖維素的基因，同時，大熊貓的一個鮮味受體基因Tas1r1失去功能。同年，著名華人學者張建之對該基因作了進一步分析，確認了華大基因的結果。同時發現，該基因在大熊貓中失去功能的時間與大熊貓從肉食轉變為植食的時間一致。因此，他們認為大熊貓之所以不吃肉，是因為在漫長的歷史進化中，它們的鮮味受體基因失去了功能，可能感受不到肉的鮮味，所以轉換為植食。

從大熊貓全基因組數據分析大熊貓為什麼從肉食動物轉變為植食動物。呂佳璐 製圖

記者了解到，張文平的研究從採樣到文章見刊，一共花費了7年多時間。其中樣品採集工作就花費了4年多時間。「大熊貓是珍稀瀕危動物，對其做科研的同時還不能傷害大熊貓，能用的樣品只能是糞便、尿液等非損傷性樣品或者是傷害很小的血液、毛髮樣品。而糞便是解密大熊貓食竹之謎很好的材料，因為其新鮮糞便中保存有大熊貓腸道的菌群，分析這些菌群的功能可以反映大熊貓腸道微生物是否能降解纖維素，需要跟蹤採集同一隻大熊貓從出生一直到2歲左右的糞便樣品。」張文平笑道，「4個月到1歲大熊貓的糞便樣品很難收集，因為這段時間大熊貓還是以奶作為主食，它們有時10多天都不排便，沒法收集樣品。我們前後共收集了有20多隻大熊貓從出生到2歲的樣品，最後經過整理只有12隻大熊貓在各時間段都有樣品。也就是共收集了1000餘份樣品，最後用於研究的只有332份。」

談到調研過程中取樣以外的困難時，張文平皺了皺眉頭說：「常說『一招鮮，吃遍天』，這對於我們的工作來說根本用不上，終身學習是每個科技工作者的必備技能。在研究過程中，通過不斷更新腸道菌群研究的方法和手段，不斷接收和消化新的技術，我終於完成了該項研究。」他向記者表示，遺憾的是該研究從構思到完成經歷了太長時間。「如果研究結果能早4-5年發表，很可能會發表在國際頂級學術雜誌上，所以科學的時效性也是科研工作的生命線。」

「過程很長很複雜。功夫不負有心人，我們通過研究發現，大熊貓剛出生時是完全吃奶的，當生長到半歲以後才開始接觸竹子，直到1歲左右它的糞便中才能發現竹子。如果大熊貓能降解纖維素，那麼1歲以後的大熊貓腸道中降解纖維素的基因數量和菌群數量應該比剛出生時要高，但我們的結果顯示這一假設並不成立，而2歲左右的大熊貓腸道中降解半纖維素和澱粉等基因的數量卻比剛出生的要多。因此，我們認為大熊貓並不能從竹子纖維素和木質素中獲得能量，主要是從半纖維素和澱粉等中獲得能量。」說到這兒，張文平的眼裡閃過一絲興奮。

張文平和同事正在探討工作。李崗 攝

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！