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大熊猫具有异常低的代谢率

根据中国科学院动物研究所的Yonggang Nie博士领导的一项新研究,吃竹子的大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)的日耗能量非常低(DEE)。

大熊猫具有异常低的代谢率

在野外,大熊猫的饮食几乎完全由竹子组成,但由于它的肠道仍然是为消化肉类而设计的,这导致了熊的巨大问题。竹子含有很少的营养价值,所以熊每天必须吃10-40公斤才能满足他们的能量需求。

到目前为止,大熊猫如何在这种不良饮食中存活一直是个谜,但人们普遍认为,这样做的能力的一个重要组成部分是能量需求低。

在一项新的研究中,聂博士和他的中国和英国同事测量了生活在圈养和野外的大熊猫的代谢率。

研究小组研究了5只圈养大熊猫和3只野生大熊猫,发现动物的DEE仅为体重相同的陆地哺乳动物平均值的38%左右。例如,一只体重90公斤的熊猫消耗的能量不到90公斤人体的一半。

“5只圈养大熊猫和3只野生大熊猫的DEE平均值为5.2兆焦耳/天,仅为预测值的37.7%(13.8兆焦耳/天)。对于野生大熊猫,平均值为6.2兆焦耳/天,或占哺乳动物预期的45%,“科学家说。

“大熊猫的DEE值远低于考拉的DEE值,更类似于三趾树懒的值。”

“熊猫节省了很多精力,节省了他们在体力活动上花费的精力。使用连接到大熊猫的GPS记录仪,我们发现它们在一天中的一半以上休息,平均只能以每小时20米的速度行进,“该研究的共同作者,阿伯丁大学的John Speakman教授解释道。

具有如此低代谢率的一个大问题是保暖。大熊猫有厚厚的毛皮,可以捕获它们体内的热量,但这意味着大熊猫的表面温度,科学家用热像仪测量,远低于其他黑白动物,如斑马和达尔马提亚狗。

进一步的研究表明,与其他熊相比,大熊猫的大脑,肝脏和肾脏相对较小,其甲状腺激素水平只是哺乳动物常规的一小部分 - 与冬眠黑熊的激素水平相当。

最后,研究小组将大熊猫基因组与其他哺乳动物的基因组进行了比较,确定了DUOX2基因的熊猫特异性变异,其中丢失与人类中不活跃的甲状腺相关。

总之,这些结果表明,特别低的能量消耗和甲状腺激素水平使食肉动物看起来的熊猫整天都在竹子上咀嚼。

“参与这项国际合作真的很高兴,这项合作揭示了熊猫如何在竹子饮食中生存下来的惊人见解。能够实现这种低代谢率的行为和生理反应的结合令人着迷,“Speakman教授说。

“我很长时间的梦想是完成这项引人入胜的研究,以了解大熊猫新陈代谢的低度,以及为什么大熊猫可以依靠专业和低质量的竹子饮食生存。最后我们做到了,“中国科学院动物研究所的研究高级作者傅文文教授补充道。

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