中評社北京7月2日電/據央廣網報道,為了吃到一口鮮美的竹子,大熊貓一早練就了獨門絕技。在這些絕技中,額外的“拇指”可以說是最著名但也是最神秘的。
“除了大多數哺乳動物前肢上正常的五個手指外,大熊貓還有一個強烈增大的手腕部骨骼,即橈側籽骨,充當第六個手指,形成可以對握的“拇指”來抓住竹子。”中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(以下簡稱古脊椎所)研究員鄧濤說。
近日,古脊椎所及美國洛杉磯自然歷史博物館研究員王曉鳴、中國科學院昆明動物研究所研究員吉學平與鄧濤等,在國際刊物《科學報告》發表了始熊貓第六指,即“偽拇指”演化的論文。研究結果顯示,始熊貓具有最早的增大的橈側籽骨,已經形成對握的“拇指”功能。然而,自中新世晚期以來,熊貓的“拇指”沒有進一步增大,因為其在抓握竹子的同時還必須兼顧蹠行式走路的承重功能,不可偏廢任何一方。分擔體重的限制可能是熊貓的偽拇指從未演化成完整手指的主要原因,但這種簡陋的“拇指”表明,大熊貓專門吃竹子的習性至少在距今700~600萬年前就起源了。
帶彎鈎的偽拇指更方便抓握
盡管大熊貓的偽拇指非常有名,但它只是一個相當簡陋的小而扁的結構,曾讓早期的解剖學家迷惑不解。要搞清楚偽拇指的來龍去脈,化石是最重要的證據。
此次,始熊貓關鍵的偽拇指和臼齒化石,來自2015年古脊椎所、雲南省考古所和昭通市政府聯合組織的水塘壩晚中新世遺址科學發掘。
現生大熊貓的橈側籽骨在靠近末端處有一個急劇內彎的鈎,其功能是靠單一骨骼形成的抓鉗。與人類具有兩個指節的拇指形成對比的是,人類拇指的末端一節可以彎曲以便於抓握。始熊貓的橈側籽骨缺乏末端的彎鈎,表明進化過程分為兩步:偽拇指最初簡單伸長,後來出現更精細的末端彎鈎,同時伴隨著末端的輕微縮短。無論是絕對長度還是相對長度,始熊貓的偽拇指都超過其現生後代,只是缺乏大熊貓的末端彎鈎。
不長不短的偽拇指不硌腳
這就提出了一個問題,更長的手指肯定會增強抓握竹竿的能力,那為什麼熊貓的偽拇指沒有進一步拉長呢?
研究認為,橈側籽骨沒有進一步延伸,是偽拇指兼顧抓握竹竿和承擔體重之間的功能調和。與犬科、貓科和鬣狗等奔跑型食肉動物的趾行式不同,肥胖的熊科動物都是蹠行式,即走路時以前、後腳掌接觸地面。強烈伸長的橈側籽骨更有利於抓握竹子,但不可避免地與長距離行走產生衝突,從而損害偽拇指的雙重功能——內表面用於抓取和外表面用於承重。任何橈側籽骨的進一步增大都會導致更顯著地突出於掌面,從而對行走產生幹擾,通俗地說,就是會“硌腳”。
因此,現生大熊貓通過偽拇指末端向內急劇彎曲成鈎狀和外側變平來均衡功能間的相互衝突。在現存的熊科動物中,只有大熊貓有一個大的肉質墊來緩衝橈側籽骨,表明這種骨骼的承重功能很重要。
由於栖息地中竹子非常豐富,因而大熊貓不需要每天長途跋涉去尋找食物,吃得多、吃得快是更重要的事。熊貓用牙齒撕裂竹竿時,緊緊抓住竹竿可能是偽拇指最有用的功能。竹竿非常堅硬,尤其是冬季完全變為木質時,需要熊貓的雙手有相當大的握力來扭轉和拉拽,以便與下巴配合進行有力的啃咬和撕裂。因此,抓緊竹竿比一把抓住更多的竹子對熊貓來說更重要,所以對偽拇指的長度沒有太強的要求。
熊貓簡陋的偽拇指很難用於采集熊科通常的雜食原料,如種子、堅果、漿果,甚至矮草等,這表明增大的橈側籽骨的唯一取食目標就是竹子,偽拇指是熊貓譜系中有效采集竹子的關鍵適應。盡管其消化系統似乎效率低下,但大熊貓大吃海吃的策略使其能够成功地擴展到華南和東南亞的大部分地區,并成為更新世大熊貓-劍齒象動物群中的重要成員。在中國的竹林深處,大熊貓安靜地吃它的竹子,過著與世隔絕、獨來獨往的生活,遠離其食肉類親戚們在食物鏈中的主導地位。
也就是說,中新世晚期以後,熊貓家族的偽拇指沒有進一步伸長的事實表明,它們已獲得足够的抓握力來對付竹子。足够抓緊一根竹竿或一把竹子,同時還要撑著肥胖的身體行走,偽拇指不長不短正合適。 |