大熊貓：可愛背后的生物學密碼
“國寶”大熊貓近年來種群穩(wěn)步擴大，棲息地環(huán)境不斷改善，保護研究工作持續(xù)取得進步，成為我國生態(tài)文明建設和生物多樣性保護成果的體現。
如今，在成都大熊貓繁育研究基地、北京動物園等地，游人如織、絡繹不絕，許多人排隊數小時就為了一睹“萌蘭”“花花”等大熊貓的“風采”。這些“網紅”大熊貓的圖文、視頻在互聯網上也被大量轉發(fā)。從游客的贊嘆到“刷屏”的留言，不約而同地都是“太萌了”“好可愛”。
大熊貓的確“人見人愛”。但這可愛不是憑空產生的，而是得益于地球億萬年演化歷程的孕育，蘊藏著生物進化的密碼，也折射出大熊貓保護、繁育與生態(tài)研究的進步。
大熊貓是笨拙憨態(tài)還是身手敏捷，存在個體差異
在地球數以百萬計的生物種類中，大熊貓無疑是外形最引人注目的物種之一：圓臉、黑白分明的體色、大大的黑眼圈、頭上還豎著一對黑耳朵，再加上毛茸茸、圓滾滾的身軀，在給人憨態(tài)可掬印象的同時又充滿了呆萌可愛的孩子氣。
大熊貓的圓臉是因為顴弓向兩側膨大突出、吻鼻部顯得相對縮短的緣故。其黑白分明的體色也是可愛的標志之一。這種體色在山地森林環(huán)境中有利于保暖，并在一定程度上起到隱蔽色作用。然而，并非所有大熊貓都是黑白體色。目前在秦嶺大熊貓研究中心就生活著一只從佛坪自然保護區(qū)野外救護回來的棕白色大熊貓“七仔”。從1985年到現在，在秦嶺山系已先后6次發(fā)現棕白色大熊貓。2019年，科研人員在臥龍自然保護區(qū)還通過紅外相機拍攝到一只白色大熊貓幼仔。
與較為發(fā)達的嗅覺和聽覺能力相比，大熊貓的視覺能力不強，大概相當于人的800度近視眼。不過，在茂密的竹林環(huán)境里，大熊貓似乎沒有必要進化出敏銳的視覺。大熊貓在行走時前后肢都是內八字，一搖三晃的樣子滑稽可愛。一方面，大熊貓常常給人慢節(jié)奏的感覺，這種慢吞吞的活動方式也的確有利于節(jié)省能量；另一方面，大熊貓能涉水、可爬樹，全身關節(jié)十分靈活，往往能做出讓人意想不到的動作，比如“萌蘭”在樹杈上繃“一字馬”的動作就火遍互聯網。事實上，大熊貓是笨拙憨態(tài)還是身手敏捷，存在個體差異，也與人們觀察的時機有關。
就分類而言，熊貓究竟該劃為熊科，還是浣熊科，抑或是作為熊貓科單列出來？歷史上形成了三種觀點，每種都提供了許多證據支撐。這場論爭自19世紀大熊貓科學發(fā)現以來，一直持續(xù)了100多年。到了上世紀80年代后期，隨著分子生物學的迅猛發(fā)展，新的研究表明大熊貓在分類地位上隸屬于熊科，是熊科動物中最早分化出來的一支。從這個意義上說，大熊貓應該是一種“像貓的熊”，而不是“像熊的貓”。當然，考慮到大熊貓的特殊性，仍有一部分學者堅持將大熊貓單列為大熊貓科。
從食肉到以竹為生，帶來一系列適應性轉變
大熊貓在分類上屬于食肉目動物，至今仍保留著典型肉食動物消化系統(tǒng)的特征，但這個物種在食性上卻特化為以竹為生，并由此導致在形態(tài)、行為、生理、遺傳等方面的一系列適應性轉變。因此，大熊貓是生物學研究領域的理想模型物種。圍繞大熊貓食性轉換及對竹子的適應，科學家從形態(tài)、行為、生理、遺傳等方面開展了大量的進化生物學研究；在保護生物學方面，有關大熊貓瀕危機制、進化潛力、保護管理及其成效評估等研究也層出不窮。
據研究，可能在距今約200萬年前，小種大熊貓就已在食性上特化為以竹為生。由于纖維含量高，竹子對大熊貓而言無疑是一種低營養(yǎng)質量的食物。在漫長的進化歷程中，大熊貓前肢橈側籽骨膨大形成了“偽拇指”，便于在采食時抓握竹枝；膨大的顴弓上附著有發(fā)達的咀嚼肌肉，以適應咬切、咀嚼、加工食物。由于對竹子的消化利用率很低，為了滿足日常生活中對物質和能量的需要，大熊貓發(fā)展出大量采食并讓食物快速通過消化腸道的覓食對策。對臥龍自然保護區(qū)野生大熊貓的研究表明，成年大熊貓在攝食竹葉的季節(jié)，每天可攝入竹葉10公斤，約為體重的10%；在攝食竹筍的季節(jié)，每天攝食最高可達38公斤，約為體重的40%。由此觀之，大熊貓可謂真正的“吃貨”。
為適應大量攝食，野生大熊貓一天中50%以上的時間都在采食竹子，晝夜不停，基本上處在“吃了睡、睡了吃”的狀態(tài)。臥龍自然保護區(qū)里的大熊貓每天移動的直線距離不長，多在500米之內，常年生活在4—6平方公里的區(qū)域中。近年來的研究表明，大熊貓一些高耗能的器官(如大腦、肝臟和腎臟等)顯著縮小，腸道內微生物可輔助消化部分纖維素和半纖維素，是對以竹為生的生活方式的適應。
野生動物種群普遍都發(fā)展出了避免近親繁殖的機制，以確保物種的長期生存與進化潛力。然而，與大多數獸類“偏雄擴散”不同的是，野生大熊貓種群表現出“偏雌擴散”模式，即雌性亞成體從種群中擴散出去。這一現象一定程度上與人類社會的“嫁女”相似，但不同的是，大熊貓雌性亞成體出現擴散時并未達到性成熟階段。近年來有研究表明，大熊貓“偏雌擴散”現象的出現，可能與對育幼洞穴及食物資源的競爭有關。
20世紀七八十年代，在大熊貓分布的岷山和邛崍山系曾發(fā)生主食竹大面積開花枯死的現象，引發(fā)人們對大熊貓未來命運的擔憂，出現了大熊貓已走入“進化死胡同”的悲觀論調。然而，我國科學家的系列研究表明，大熊貓在長期演化過程中已對竹子這種特殊食物產生了一系列功能適應，野生大熊貓仍然具有較高的繁殖率和潛在的種群增長率，較高的遺傳多樣性水平也表明這個物種仍具有較高的進化潛力。大熊貓并非是處于“演化盡頭”的孑遺物種。
大熊貓國家公園的設立，標志著我國大熊貓保護事業(yè)進入新階段
迄今所知最古老的大熊貓成員——始熊貓化石出土于我國云南祿豐，地質年代約為800萬年前的中新世晚期。自此之后，始熊貓先后經歷了小種大熊貓、大熊貓武陵山種、大熊貓巴氏亞種，進而發(fā)展為現生大熊貓。因此，大熊貓是中國土生土長的珍稀物種。巧合的是，中國大地上最早的熊貓和元謀人幾乎誕生在同一個地方。
新中國成立以來，我國政府不斷加強對大熊貓的科學保護，先后在四川建立了臥龍、白河、王朗和喇叭河等4個自然保護區(qū)。與此同時，大熊貓生物學研究逐步發(fā)展。自上世紀90年代以來，在廣大科研工作者共同努力下，我國大熊貓研究逐漸走到世界前列，大熊貓科學也已成為全球野生動物研究中的“顯學”。
摸清野生大熊貓種群數量是科學保護大熊貓的基礎和前提。然而，野生大熊貓分布于人跡罕至的高山密林之中，而且生性機警，難以在野外直接計數。后來，科學家們發(fā)現大熊貓糞便中常伴有咬切竹莖后形成的“咬節(jié)”，于是根據咬節(jié)長短、切緣整齊程度及發(fā)現糞便的距離、地形等信息，發(fā)明了進行大熊貓個體區(qū)分與種群數量調查的“咬節(jié)—距離法”。有趣的是，新鮮的大熊貓糞便常伴有竹子的清香味，糞便表面的黏膜中常有腸道壁的脫落細胞�？茖W家在提取脫落細胞內DNA的基礎上，又發(fā)明了大熊貓個體識別與數量調查的分子生物學方法。近年來，通過紅外相機監(jiān)測調查大熊貓數量的方法也開始出現，并正嘗試通過人工智能技術進行“貓臉識別”以區(qū)分不同個體。
從1974年至今，我國共進行了四次大熊貓調查。第四次調查顯示，全國野生大熊貓種群數量、棲息地面積均有一成以上的增長。截至2013年底，全國野生大熊貓數量達1800多只，但分布在不同地方，其中一些種群的大熊貓數量少于30只，要單純以就地保護的方法維持大熊貓種群數量相當困難。因此，我國啟動了大熊貓野化放歸工程，將人工圈養(yǎng)繁育的大熊貓野化放歸，以復壯野外瀕危小種群。通過這種積極人工干預的創(chuàng)造性保護方式，目前已有10多只圈養(yǎng)大熊貓放歸到栗子坪等地的大熊貓小種群中。2021年10月，我國宣布正式設立大熊貓等第一批國家公園。大熊貓國家公園面積約220萬公頃，涵蓋了約60%的野生大熊貓棲息地，棲息著超過70%的野生大熊貓個體。大熊貓國家公園的設立，標志著我國大熊貓保護事業(yè)進入新階段。
2016年，世界自然保護聯盟(IUCN)在其紅皮書中將大熊貓的受威脅等級由“瀕�！苯禐榱恕耙孜！保从沉宋覈诖笮茇埍Ｗo領域所取得的顯著成效，彰顯了我國在自然保護領域負責任的大國形象。在社會各界的共同努力下，大熊貓保護與研究成為中國人正在書寫的成功故事，為全球野生動植物保護樹立了榜樣。矚目未來，保護好我們的“國寶”，推動大熊貓保護研究事業(yè)高質量發(fā)展，必將為構建地球生命共同體作出新的貢獻！
(《人民日報》 作者張澤鈞為成都師范學院院長)
責任編輯：崔景靚
