大熊猫在大约 2000 万年前与其它熊类分化。虽然它们在体型和消化系统等方面有相似之处,但在饮食偏好上却大相径庭。大多数熊类乐于享用肉类、鱼类和浆果,而熊猫则倾向于只吃竹子。
《兽医科学前沿》杂志上发表的一项新研究指出,熊猫在某些方面已经进化,以便更容易地食用竹子,包括拥有用于握持竹子的伪拇指和用于咀嚼竹子的扁平牙齿。该研究旨在确定熊猫为何会演化成更草食性的动物,而它们本可以拥有肉食性的生理系统。研究发现,答案可能就藏在竹子本身。
熊猫和美味的竹子
竹子有超过 1000 个品种,但熊猫只吃其中的大约 25 种。这种像芦苇一样的树状草是熊猫的主要食物来源,尤其是竹笋。然而,由于竹子蛋白质含量很低,熊猫每天可以吃长达 12 小时,摄入量高达 26 至 84 磅。
竹子中,如同所有生物体内一样,含有 DNA 和 RNA。DNA 存储细胞的遗传信息,而 RNA 则负责传递。它们还含有微小核糖核酸(miRNA),即帮助基因表达的小非编码 RNA。研究表明,植物的 miRNA 可以通过食物被吸收。
基于这一信息,研究团队希望确定吸收这些 miRNA 是否能够调控基因表达,从而帮助熊猫适应将竹子作为日常食物来源。
“我们发现,来源于植物的 miRNA 存在于大熊猫的血液中,”该研究的资深作者、中国西部师范大学研究员李峰在新闻发布会上表示。“我们的研究证明,作为大熊猫食物的竹子确实会影响大熊猫食性行为的改变。”
研究适应性食物
在这项研究中,研究团队采集了七只大熊猫的血液样本,包括三只雌性、三只雄性和一只幼年雌性。在样本中,研究团队发现了 57 种可能来自竹子的 miRNA。
“竹子中的 miRNA 可以通过饮食进入大熊猫体内,被肠道吸收,进入血液循环,然后调控大熊猫 RNA 传递信息的时间,从而在大熊猫的基因表达中发挥作用,”李峰在新闻发布会上说。
新闻发布会称,研究结果表明,植物来源的 miRNA 可以“调控不同的生理过程”。这些过程包括生长发育、行为、免疫反应和生物节律。
“竹子中的 miRNA 也参与调控大熊猫的嗅觉、味觉和多巴胺通路,这些都与它们的食性有关,”李峰在新闻发布会上说。
随着熊猫的生长和对竹子摄入量的增加,miRNA 帮助熊猫适应竹子的味道和气味,使它们能够继续食用。这很可能是它们能够采取更偏向植物性饮食而非肉食性饮食的原因。
从食物到药物
研究人员还发现,根据熊猫的年龄和性别不同,血液中的 miRNA 组成也不同。
“只有那些能够专门调控基因表达的 miRNA 才能保留在体内,而不起作用的则会被排出,”李峰在新闻发布会上说。
例如,miRNA 有助于繁殖,因此只有特定性别或年龄的熊猫才会拥有它。这些测试结果是帮助研究人员理解植物 miRNA 如何转移到动物身上并可能为拯救动物疾病的治疗开辟道路的关键一步。
“植物 miRNA 也可能参与调控动物免疫系统,增强动物的抗病能力,”李峰补充说。
文章来源
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《兽医科学前沿》杂志。植物来源 miRNA 通过跨界调控大熊猫基因表达
国际熊猫保护会。竹子——大熊猫的巨量饮食















