华商它世界 大熊猫仍具进化潜力
秦岭大熊猫是爬树能手华商报记者 宁峰 摄
在对大熊猫的研究中，有一些难题，传统的宏观生态学研究手段往往难以给出答案。大熊猫研究专家、中科院院士魏辅文率先将种群基因组学、宏基因组学、比较基因组学等新技术引入到大熊猫研究中，阐明了大熊猫的种群历史、濒危过程及演化潜力，揭示了大熊猫在食性转换和特化历程中如何产生适应性演化的规律，阐明了栖息地破碎化导致大熊猫孤立小种群崩溃的机制。
大熊猫为何能存活下来？
大熊猫是一个古老的物种，化石数据显示，其距今可能有800万年的演化历史，而与其同期分布的剑齿象、巨貘等物种均已灭绝。魏辅文研究认为，这些物种的灭绝可能与历史上地质气候的变化密切相关，大熊猫之所以能存活下来，说明它找到了“生存之道”。
大熊猫是食肉目物种，仍保留着食肉动物的消化道特征，但它们却以各种高纤维低能量的竹子为食，这恰恰就暗含了大熊猫的生存之道。竹子虽然是一类低质量的食物，但其在数量上却很多，并且可获得性强，能够满足大熊猫的生存需求。大熊猫在从食肉到食竹的过程中产生了一系列的适应性。比如在形态上，伪拇指的出现可以使其轻而易举地抓握竹子进食；其颧骨宽大，有利于咬断咀嚼坚硬的竹子；在生理上，大熊猫能量代谢水平很低，从而能够适应竹子这种低能量的食物；在遗传上，作为感知肉味的鲜味受体基因TAS1R1在大熊猫中均发生了假基因化；在肠道微生物方面，大熊猫的肠道菌群可以帮助消化利用一部分竹子的纤维素。
魏辅文的一项研究结果表明，大熊猫种群历史上曾经历了两次扩张、两次瓶颈和两次分歧，从而形成秦岭、岷山和邛崃山系的现生大熊猫遗传种群。“第四纪气候变化可能是其种群波动和分化的主因，特别是末次冰期及全新世以来人类活动致使其种群严重崩溃以至濒危。”
栖息地破碎化或致大熊猫近亲繁殖
不断增长的人口侵占了大熊猫的栖息地，并造成栖息地破碎化，对此魏辅文很担心，因为这可能导致我国野生大熊猫近亲繁殖的发生。就一个濒危物种来讲，近亲繁殖的情况存在，哪怕是万分之一，甚至是百万分之一，都是一个非常严重的问题。“应该采取更多的措施保护孤立大熊猫种群群体，并促使大熊猫进行自然交配，避免不利的近亲繁殖，尤其是四川相岭山、秦岭里的小种群，一定要引起足够的重视。”
这些年随着我国大熊猫栖息地管理逐步改善，种群数量已有回升的良好势头。魏辅文说，如果给予更多的栖息地，大熊猫将有摆脱“濒危”困境的可能。“秦岭大熊猫是一个特殊种群，栖息保护地破碎化带来的近亲繁殖风险高，要有放归复壮种群的长远计划，要通过走廊带建设促进孤立种群间的遗传交流，这是需要尽快予以解决的问题。”
魏辅文认为，我国采用人工繁育方法保护大熊猫取得了可喜的效果，圈养大熊猫超过400只。目前人工驯养的大熊猫种群保持着与野生大熊猫种群相似且较高的遗传多样性。“在国家统一协调管理下，人工繁育不会造成近亲繁殖。”
大熊猫保持着较高的遗传多样性
综合大熊猫化石及现生种体型大小变化、栖息地破碎化、圈养种群繁殖衰退和竹子开花等多方面研究，曾有传统观点认为，大熊猫已走到进化历史的尽头。魏辅文的研究小组与四川省林业厅、英国卡迪夫大学等单位合作，采用群体遗传学的研究方法，在大熊猫的26个分布区采集了160多个样本，采用线粒体DNA等研究方法，对其种群遗传多样性与变异、种群遗传结构与基因流、种群动态历史等问题进行了深入讨论，发现大熊猫现生种群仍然保持着较高的遗传多样性和长期持续的进化潜力。“在熊类中，大熊猫的遗传多样性处于中上水平，其种群的基因型和基因库都比较丰富。”
根据模型推断，魏辅文发现大熊猫在冰川末期后还经历了强烈的种群扩张，而现生种群的衰退仅始于几千年前，这表明大熊猫种群的濒危和中国历史上人口不断增长所带来的压力密切相关，“大熊猫并非是处于进化历史尽头的物种，它们仍具有进化潜力。”
夜游植物园 约会动植物
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