Как панды выживают исключительно на бамбуке: история эволюции

Когда большой палец не большой палец? Когда это удлиненная кость запястья гигантской панды использовалась для захвата бамбука. За свою долгую онную историю рука панды так и не развила действительно противопоставленный большой палец, а вместо этого развила палец, похожий на палец, из кости запястья, радиальной сесамовидной кости. Эта уникальная адаптация помогает этим медведям полностью питаться бамбуком, несмотря на то, что они медведи (члены отряда плотоядных или мясоедов). В новой статье, опубликованной в Научные отчеты, куратор отдела палеонтологии позвоночных Музея естественной истории округа Лос-Анджелес Сяомин Ван и его коллеги сообщают об открытии древнейшей панды, питавшейся бамбуком, у которой был этот «большой палец». Удивительно, но он длиннее своих современных потомков.


В то время как знаменитый ложный большой палец у живых гигантских панд (Айлуропода меланолеука) известна более 100 лет, но как развивалась эта кость запястья, не было понятно из-за почти полного отсутствия летописей окаменелостей. Обнаруженный на стоянке Шуйтанба в городе Чжаотун, провинция Юньнань на юге Китая, датируемый 6-7 миллионами лет назад, окаменелость ложного большого пальца предка гигантской панды. Айлуарктосдает ученым первый взгляд на раннее использование этого дополнительного (шестого) пальца — и самые ранние свидетельства бамбуковой диеты у предков панд — помогая нам лучше понять эволюцию этой уникальной структуры.

«Глубоко в бамбуковом лесу гигантские панды сменили всеядную диету из мяса и ягод на тихое поедание бамбука — растения, которого в изобилии в субтропическом лесу, но с низкой питательной ценностью», — говорит куратор палеонтологии позвоночных NHM доктор Сяомин Ван. «Крепко держать бамбуковые стебли, чтобы раздавить их на кусочки, возможно, самая важная адаптация к потреблению огромного количества бамбука».

Как ходить и жевать бамбук одновременно

Это открытие может также помочь решить загадку панд: почему их ложные большие пальцы кажутся такими недоразвитыми? Как предок современных панд, Айлуарктос можно было бы ожидать, что ложные «большие пальцы» будут еще менее развиты, но ископаемое, обнаруженное Вангом и его коллегами, показало более длинный ложный большой палец с более прямым концом, чем у его современных потомков более короткий, крючковатый палец. Так почему же ложные большие пальцы панд перестали расти, чтобы сделать палец более длинным?

«Фальшивый большой палец панды должен ходить и «жевать», — говорит Ван. «Такая двойная функция служит пределом того, насколько большим может стать этот «большой палец»».

Ван и его коллеги считают, что более короткие ложные большие пальцы современной панды являются эволюционным компромиссом между необходимостью манипулировать бамбуком и необходимостью ходить. Крючковатый кончик второго большого пальца современной панды позволяет им манипулировать бамбуком, позволяя им нести свой внушительный вес до следующего приема пищи из бамбука. В конце концов, «большой палец» выполняет двойную функцию лучевой сесамовидной кости — кости в запястье животного.

«Пяти-шести миллионов лет должно быть достаточно, чтобы у панды развились более длинные ложные большие пальцы, но кажется, что эволюционное давление, связанное с необходимостью путешествовать и нести свой вес, сделало «большой палец» достаточно коротким и сильным, чтобы быть полезным, но при этом не быть достаточно большим. чтобы мешать», — говорит Дениз Су, доцент Школы эволюции человека и социальных изменений и научный сотрудник Института происхождения человека в Университете штата Аризона, а также соруководитель проекта по обнаружению образцов панды.

«Эволюционируя от плотоядных предков и превращаясь в чистых кормильцев бамбука, панды должны преодолеть множество препятствий», — говорит Ван. «Отделение большого пальца от кости запястья может быть самым удивительным достижением в преодолении этих препятствий».