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与大多数哺Ru动物相比,大熊猫的与众不同之处不止是食物习新、独特的配SE以及可爱程度,还有它们特殊的手指结构。
通常来说,哺Ru动物的前肢长有5根手指,但大熊猫却长出了“第六指”。这个结构是由手腕骨骼延伸至手掌前端的桡侧籽骨。正是这根“伪拇指”让大熊猫可以牢牢地握住竹子。
▲大熊猫的“拇指”能帮助它们抓握竹子(图片来源:Sharon Fisher)
虽然早在100多年前,科学家就已经发现了这种独特的伪拇指,但人们一直没有弄清楚它们究竟是在何时、如何从腕骨演化而来的。现在,一支中美古生物学家组成的联合团队通过对大熊猫祖先的研究发现:早在至少600万前,伪拇指就已经出现。研究据此推测,大熊猫吃竹子的历史至少有600万年之久。研究论文发表于近期的《科学报告》杂志。
研究团队分析的对象,是从云南昭通盆地水塘坝发掘的大熊猫祖先始熊猫(Ailurarctos)化石。这具化石距今600万至700万年,研究人员将始熊猫与现代大熊猫,以及一种生活在900万年前的印度熊(Indarctos arctoides,被认为与大熊猫拥有共同祖先)的腕骨结构进行了对比。
他们发现,始熊猫已经具备了与现代大熊猫类似的伪拇指结构。相比之下,始熊猫的伪拇指相比于体长的相对长度更长;此外与始熊猫不同的是,现代大熊猫伪拇指尖端有一个钩状结构,而外侧表面更加平坦。类似的结构在Indarctos arctoides身上并没有出现。也就是说,至少在600万年前,增大的桡侧籽骨就已经为大熊猫吃竹子提供了足够的抓握能力。
▲始熊猫复原图(图片来源:Mauricio Anton)
另一个有趣的问题是,在漫长的演化历程中,为什么这根伪拇指没有变得更长、功能更加复杂?
要知道,今天的大熊猫虽然长有“拇指”,但它其实并不能独立于其他手指运动,只能通过固定关节与其他掌骨联合运动。这样简单的结构显然限制了大熊猫的抓握能力。似乎对于它们来说,长出这样的结构就足够了,却没有进一步优化的必要,这是为什么?
研究团队指出,这可能是大熊猫在抓握能力与行走能力之间做出的权衡。大熊猫在行走时,需要以前、后脚掌接触地面。如果桡侧籽骨变得更长、更复杂,那么在长距离行走时,这个突出于脚掌的结构就会变成累赘——就如同我们的鞋底卡了一枚石子。这也是为什么现代大熊猫的伪拇指尖端形成了更明显的钩状——这样可以尽可能减少行走时与地面的摩擦。
▲大熊猫的伪拇指同时适用于抓握与行走(图片来源:参考资料[1])
从食肉祖先到今天以竹子为主,在大熊猫的演化历程中,它们必须要克服大量障碍。而伪拇指的出现与相对迟滞的演化,正是大熊猫经妙生存策略的体现——为了进食与行动,这根略显简陋的伪拇指可以说是恰好合适。
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