大熊猫的生存之道

2023-06-19 17:01徐宁
大自然探索 2023年5期
关键词:马粪栖息地大熊猫

徐宁

《岁月静好》 摄影:薛康

2017年6月24日,德国首都柏林迎来了大熊猫“梦梦”和“娇庆”。在此之前,柏林动物园斥资1000万欧元为它们修建了5500平方米的新家。这两头大熊猫到来后,该动物园的游客量从每天2000增加至近万。以熊猫形象展示的二十四式太极拳,更是被德国网民们当成“熊猫操”来练习。

1961年,世界自然基金会成立,其创始人意识到需要一个强大的、可识别的符号来克服所有语言障碍。在所有方案中,委员会成员选中了一头毛茸茸的大熊猫,它的黑斑眼睛和可爱姿态具有无与伦比的吸引力。这头大熊猫的原型正是1961年抵达英国伦敦的大熊猫“姬姬”。世界自然基金会前总干事郝克明曾经说过:“如果我们有一天发现大熊猫永远消失了,我们会很难过的,会觉得这个世界变得更空虚。”

世界自然基金会标志及其草稿

柏林动物园为大熊猫专门建造的馆舍(效果图)

大脑袋是为了生存

很少有动物能像大熊猫一样被全世界人民喜爱,这是为什么?美国神经科学家库恩斯认为,大熊猫的外形“劫持”了人类关爱婴儿的脑部神经,这就是它们讨人喜爱的根本原因。

大熊猫的外形和婴儿有许多共同点。大熊猫眼睛大(实际上是一种视错觉)、脸圆、鼻子不太突出、脑袋硕大,这让它们显得乖萌,而它们翻滚前进的方式也会让人联想起蹒跚学步的孩子。

大熊猫可爱的外观“劫持”了我们的大脑

不过,大熊猫的大脑袋可不是为了讨人喜欢才进化出来的。大熊猫是为数不多的几种能吃竹子的动物之一。竹子难嚼,即便是以吃草闻名的牛、羊、马等偶蹄目动物也嚼不动竹子。为了适应吃竹子,大熊猫的祖先逐渐进化出了比美洲豹还强的咬合力。强大的咬合力需要有力的咬合肌群,同时,颅骨也要提供足够大的附着面让咬合肌群附着。大熊猫突出的颧弓、宽大的矢状脊、项脊等特征为咬合肌群提供了充足的附着面,这些构造也使它们的脑袋变得硕大。

除了脑袋大,大熊猫在进化过程中获得的“黑科技”属性还真不少。

《双胞胎》 摄影:薛康

啃竹子还得靠一口好牙

虽然随处可见的竹子比小动物更容易获取,但要想完全靠吃竹子充饥,如果没有合适的牙齿构造还真不行。

竹子属于草本植物,草本植物都含有坚硬的植硅体。植硅体就像一个个非常小的玻璃碴,能够磨损食草动物的牙齿。为了对抗植硅体,马等食草动物进化出了更耐磨的高冠齿,那么大熊猫该如何对抗坚硬的植硅体呢?

2019年,中国科学院金属研究所的科学团队发现:大熊猫的牙齿能自我修复。大熊猫牙齿中的矿物质呈垂直方向紧密排列,从而构成了坚固的牙釉质。在矿物质构成的“森林”缝隙间填充着特殊的有机质。这些有机质在水合条件下会发生溶胀,进而使牙釉质中的高分子链柔性提高,并降低牙釉质的玻璃化转变温度,从而让大熊猫的牙釉质能够自我修复。

大熊猫牙齿的咀嚼面构造也很复杂,臼齿上布满小尖和瘤突,是熊科动物里的特例。这些构造能提高大熊猫的牙齿对竹子的切割和研磨能力,是大熊猫能适应吃竹子的重要保障之一。

大熊猫能啃竹子,它们的牙齿功不可没

竹子十分坚硬

大熊猫的一口好牙

趨利避害有一套

尽管大熊猫个头大,但幼崽和老弱个体在野外容易被豹、豺、狼、黄喉貂等食肉动物袭击。通过实验,科学家发现天敌的叫声会引起大熊猫的警觉行为,其中以金钱豹的叫声引起的反应最明显。在竞食动物中,大熊猫对野猪叫声反应最明显。有趣的是,即便是从一出生就处在圈养环境中的大熊猫,依然对天敌动物和竞食动物的叫声有本能的反应。

大熊猫的黑白体色一直以来都困扰着许多人。在对比了狗、猫、熊等195种食肉目动物的皮毛颜色后,科学家总结出了毛色、环境和动物习性的关系,并猜测大熊猫的面部、脖颈、腹部和臀部之所以呈白色,是便于它们在有积雪的栖息地躲藏,而黑色的四肢能模拟黑色地表或阴影,让大熊猫更好地和环境融为一体。

实验也证实了这一点,在野外环境中,当人和大熊猫的距离超过55米时,大熊猫的轮廓就会变得难以辨认。熊可以靠捕鱼轻易获取大量脂肪,以便它们冬眠时使用。然而,主要以竹子为食的大熊猫却不得不终年外出取食竹子,黑白体色能使大熊猫冬季外出觅食时更不容易被天敌发现。

在野外,大熊猫很好地与周围环境融为一体

滚马粪是为何?

野生哺乳动物一般都会回避其他动物的粪便,天敌粪便中的某些气味更是会让许多动物的警惕性大大提高。然而,中国科学院动物研究所研究员魏辅文率领的团队发现,秦岭大熊猫对马粪似乎有种特殊的偏爱。生活在陕西佛坪国家级自然保护区的大熊猫一旦发现新鲜马粪,不但会上前嗅闻马粪,还会在马粪上打滚,将马粪涂抹全身和脸颊。

经过长期观察,魏辅文团队发现两周以内的马粪对大熊猫最具吸引力。化学分析表明,新鲜马粪比陈旧马粪中含有更多的β-石竹烯和石竹烯氧化物。进一步分析表明,这两种物质能钝化大熊猫皮肤上的冷觉感受器,增强大熊猫对寒冷环境的耐受度。抹马粪御寒,这可能是大熊猫的独门御寒绝招。

大熊猫滚马粪御寒(示意图)

选择家园有原则

近年来,科学家发现了大熊猫选择栖息地的几个主要决定因素,分别是坡度、光照、乔木郁闭度和竹密度。

大熊猫喜欢阳坡、半阴半阳的平缓山坡的中段或上段,且附近必须有水源。乔木郁闭度指森林中乔木树冠遮蔽地面的程度。大熊猫喜欢乔木郁闭度适中的针阔混交林或针叶林。暖温带至亚热带山地的一些针叶林冠下方,也是竹类植物的理想生境。

竹密度看来是大熊猫选择栖息地的决定性因素。过高密度的竹林会阻碍大熊猫在其中穿行,过低密度的竹林则满足不了大熊猫的用餐需求。大熊猫在吃竹茎时会剥去外皮,只食用里面的部分。它们在吃笋时会抛弃坚硬的箨壳而只吃笋肉,这样能获取尽可能多的植物细胞内含物(其成分主要为水分、蛋白质、核酸、脂质、糖类和无机盐)。

作为独居动物,大熊猫主要依靠肛周腺分泌物和尿液标记各自的领地。当一头成年大熊猫找到一块满意的栖息地后,它就会用屁股在栖息地边界的树干上来回蹭,留下自己的气味信息。从开始蹭树到结束,全程长达3分钟。当大熊猫发情时,它们也会在同一棵树上留下求偶信息(尿液或肛周腺分泌物),等交配对象寻味而来。

大熊猫对栖息地还挺挑

灵活调整怀孕期

大熊猫的孕期短的仅72天,最长可达324天。大熊猫孕期时长波动如此巨大,让研究人员很是不解。经过长期观察,研究人员才知道雌性大熊猫体内的卵子受精后不会立刻开始发育,而是会随着食物和环境条件的不同调整发育节奏。只有当外界条件都十分理想时,大熊猫的受精卵才会迅速发育。

刚出生的大熊猫幼崽非常小,只有母体体重的1/1500~1/900。野生大熊猫幼崽通常出生在某个隐蔽的树洞里,或难以到达的岩洞中,里面有大熊猫妈妈精心铺垫的树枝和干草。在大熊猫幼崽刚出生的几周里,大熊猫妈妈会一直将孩子抱在怀里,温暖和保护它,几乎寸步不离,移动的时候就把它衔在嘴里。大熊猫妈妈会照顾自己的孩子到它们长到1.5岁,接下来孩子们就会离开母亲自己生活。

可能是由于气候变化,大熊猫的祖先放弃了吃肉,进而选择了一种高度特化的食性。虽然大熊猫的繁殖效率不高,但大量野外调查表明,野生大熊猫无论在基因组还是线粒体DNA方面都具有较高的遗传多样性,它们并没有因为种群数量不多而出现近亲繁殖劣势。大熊猫是如何维持遗传多样性的?对于此,我们掌握的信息还不够充分,但我们可以确定的是,这种至少存活了800万年的古老生物掌握了不少生存之道。

大熊猫主题邮票

成都大学中国双宝文化研究中心主任薛康先生收藏的集邮作品展现了全世界人民对大熊猫的喜爱。

俄罗斯发行的大熊猫纪念邮票

1988 年日本发行的大熊猫邮票

2014年刚果发行的大熊猫邮票

2014年法國珍稀动物小全张(局部)

2005 年泰国发行的大熊猫双联小型张

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