Едят ли панды что-нибудь кроме бамбука?

Такое потребление настолько интенсивно, что Фенг Ли, исследователь из Западного нормального университета Китая, называет панду «мобильным измельчителем бамбука». Но расширяют ли медведи панды свой рацион и едят ли что-нибудь кроме этого быстрорастущего растения?

Как правило, ответ отрицательный — хотя бывают и редкие исключения. «Были случаи, когда дикие гигантские панды иногда ели мелких животных», — сказал Ли в электронном письме Live Science. Ли упомянул редкие случаи, зафиксированные в китайском горном районе Циньлин, где гигантские панды были найдены грызущими кости такина (Budorcas taxicolor), козлоподобного дикого копытного. Их также иногда находили охотящимися на китайских бамбуковых крыс (Rhizomys sinensis).

Джон Спикман, заведующий кафедрой зоологии Абердинского университета (Великобритания), подтверждает, что эти случаи являются случайными и необычными: «В Интернете есть фотография [панды] в зоопарке, которая поймала и съела павлина. Но, насколько я знаю, это действительно случайные встречи».

Если не считать этих редких случаев плотоядности, панды питаются исключительно бамбуком. Однако в этой истории есть интересный поворот, поскольку существует множество доказательств того, что панды на самом деле должны иметь гораздо более разнообразный рацион. На самом деле, они не особенно приспособлены к поеданию бамбука.

Исследования показали, что медведи имеют архитектуру кишечника, схожую с плотоядными, как у их двоюродных братьев-медведей, и что в их желудках отсутствует многокамерная структура, которую другие травоядные используют для переработки большого количества растений. Более того, микробы, населяющие их кишечник, больше похожи на микробов мясоедов и способны перерабатывать и извлекать белок. Для расщепления растений эти микробы не подходят. Об этом свидетельствуют и какашки панд: исследователи обнаружили в них кусочки непереваренного бамбука.

Эволюционный взлет панды

Эти плохо приспособленные черты, по-видимому, являются эволюционным похмельем, оставшимся от прошлого предков гигантской панды. Ископаемые свидетельствуют о том, что предки современных гигантских панд питались не только мясом, но и растительностью. Затем, около 7 миллионов лет назад, ископаемые свидетельствуют о том, что один из предков, в частности, Ailurarctos, начал пробовать немного бамбука.

По словам Ли, это стало «отправной точкой перехода от всеядности к травоядности», который мог быть ускорен изменением доступности пищи. «В настоящее время популярна точка зрения, что экологические изменения в древние времена привели к резкому сокращению пищевых ресурсов. Предки гигантских панд жестоко конкурировали с другими хищниками, — говорит Ли.

По мнению исследователей, уже начав дополнять свой рацион бамбуком, Ailurarctos имел адаптивное преимущество и смог выжить в условиях дефицита, заняв эту экологическую нишу. Эволюционный процесс перехода гигантских панд от всеядности к исключению бамбука — это классический случай «выживания сильнейших, но не обязательно лучших» в эволюционной биологии», — отметил Ли.

Однако, хотя может показаться, что их эволюционная структура плохо соответствует их бамбуковому рациону, гигантские панды также выработали несколько адаптаций, чтобы соответствовать своему положению. Например, в их ДНК был инактивирован ген, который должен был позволить им ощущать уникальный вкус мяса, похожий на вкус умами, а значит, у них, скорее всего, нет естественного аппетита к свежему мясу, говорит Ли. У панд также очень медленный метаболизм, что помогает им выживать на низкокалорийной диете из бамбука. На самом деле панды расходуют всего 38 % дневной энергии, чем другие сухопутные млекопитающие аналогичного размера.

Спикман участвовал в исследовании, которое выявило возможную причину такого низкого уровня метаболизма: мутация гена, характерная только для панд и контролирующая гормоны щитовидной железы, которые играют ключевую роль в регулировании обмена веществ.

«Мы все ожидали, что скорость метаболизма у панд будет низкой, потому что иначе они не смогут съедать достаточно пищи, чтобы соответствовать своим расходам. Большим открытием стало обнаружение генов, которые лежат в основе этого», — сказал Спикман в электронном письме Live Science. «С тех пор мы создали мышей с такой же мутацией и подтвердили, что у этих мышей также снижен уровень метаболизма».

Тем временем Ли возглавил исследование, в ходе которого выяснилось, что сам бамбук может даже играть ключевую роль в адаптации панд к их необычному рациону. Когда Ли исследовал образцы крови, взятые у медведей панд, он обнаружил в них молекулы, называемые микроРНК, или миРНК. МиРНК — это молекулы, встречающиеся в животных и растениях, которые клетки используют для контроля экспрессии генов. Эти молекулы также встречаются в бамбуке, откуда они попадают в организм панды через пищу и могут накапливаться в ее тканях с течением времени.

Когда Ли с коллегами изучили несколько миРНК, встречающихся в крови панды, они обнаружили, что те нацелены на определенные гены, которые, в частности, участвуют в повышении аппетита, регулировании обоняния и подавлении горького вкуса. Так что вполне возможно, что эти молекулы, полученные из бамбука, помогли развить и обуздать аппетит панд к этому растению. Это может быть очень важно для их выживания, «обеспечивая ежедневное потребление достаточного количества бамбука для удовлетворения потребностей организма в энергии», — пояснил Ли.

В других исследованиях было обнаружено, что кишечные бактерии панд не совсем противоречат их веганской диете. На самом деле, микрофлора их кишечника меняется в сезон, когда появляются побеги бамбука — более питательная часть растения, чем листья, — что позволяет пандам запасать больше энергии в этот короткий период, во время которого они заметно набирают вес.

У панд также развился»псевдопалец», который позволяет им крепко хватать бамбуковые стебли. Их моляры шире, чем у других медведей, что очень важно для измельчения прочных бамбуковых стеблей, как и уникально мощные челюсти панд: «Их большие круглые морды — это потому, что у них массивные челюстные мышцы, которые обеспечивают им большую силу укуса, чем у белого медведя», — говорит Спикман.

Панд обожают, но в равной степени высмеивают как плохо приспособленных, эволюционно тупиковых животных. Но хотя может показаться, что они просто валяются и едят бамбук целыми днями, по словам Ли, «лень» панд — это мудрость выживания».