Panda uriașii sunt animale erbivore vulnerabile, care sunt renumite pentru dieta lor unică de bambus. Mulți oameni cred că dieta lor vegetariană este ceea ce i-a salvat de evoluție, cu toate acestea, noile cercetări efectuate de mBIO (un jurnal online publicat de Societatea Americană de Microbiologie) au constatat că dieta lor strictă din bambus poate avea impact invers asupra pandelor uriași, deoarece afectează în mod deosebit digestia și reproducerea lor.

panda

Un mic panda stă întins pe lemn. Imagine de George Lu prin Flickr

Comutați în dietă din cauza modificărilor biogenetice

Deși panda este singura specie erbivoră din familia Urisidae, care include ursul brun și ursul negru american, panda găzduiește încă un intestin asemănător unui carnivor cu o digestie foarte scăzută a bambusului. Cercetările sugerează că în urmă cu șapte milioane de ani, pandele gigantici antici erau omnivori și au devenit erbivori doar cu aproximativ 2 până la 2,4 milioane de ani în urmă. Astfel, dieta exclusivă din bambus este încă relativ nouă pentru sistemul lor digestiv fizic.

O astfel de schimbare în dietă sună dramatic, dar ar putea fi explicată din cauza a două modificări genetice la panda gigant: mutația T1R1 a receptorilor gustativi ai panda și un defect al metabolismului dopaminei în sistemul de recompensare a apetitului panda.

Familia genelor T1R este foarte importantă pentru toate carnivorele și omnivorele, deoarece simte un gust sărat numit Umami, care este strâns asociat cu alimentele bogate în proteine, cum ar fi carnea. Cu toate acestea, gena T1R1 a mutat în panda, a devenit o pseudogenă și a inactivat sensul panda al simțului Umami. În acest caz, carnea nu este foarte atractivă pentru panda ca alți urși, deoarece nu o pot gusta.

De asemenea, panda nu are suficientă dopamină în creier pentru a-și activa sistemul de recompensare a poftei de mâncare, dar unele ingrediente din bambus pot stimula calea metabolică a dopaminei. Astfel, acest circuit de recompensă îmbunătățește alegerea alimentelor din bambus în detrimentul consumului de carne.

Efectele inverse ale bambusului asupra digestiei

Dieta specială din bambus a dus la unele schimbări evolutive în structura fizică a panda, cum ar fi maxilarul puternic și dinții pentru a-și zdrobi alimentele și un sesamoid radial mărit pentru a ține tulpina de bambus. Dar sistemul digestiv al pandei are încă mai multe asemănări cu alte animale carnivore, în special în sistemul lor digestiv.

Pandele au un stomac simplu, un cec degenerat și un colon scurt și drept. Aceste structuri sunt toate tipice carnivorelor. Dar un animal erbivor are în mod normal stomacul mărit și tractul digestiv lung. De exemplu, o vacă are stomacul cu patru camere și un caecum lung. Aceste structuri permit enzimelor digestive intestinale să descompună complet materialul vegetal și să rețină alimentele în tractul intestinal mai mult timp, ceea ce îmbunătățește absorbția alimentelor vacilor. Diferențele fizice sugerează în continuare că panda are o absorbție foarte slabă a bambusului.

Un panda uriaș mănâncă bambus cu sesamoidul său radial. Imagine de fancy2005 prin Flickr

În acest stadiu, știu că unii dintre voi ar putea pune această întrebare: dacă un panda are o digestibilitate scăzută și o absorbție a dietei sale, cum poate supraviețui și crește până la o dimensiune atât de mare?

Ei bine, pandii uriași și-au dezvoltat propriile strategii pentru a depăși acest efect invers - mâncați mai mult și dormiți mai mult! Cercetările sugerează că un panda adult poate mânca timp de 14 ore zilnic și poate consuma 12,5 kg de frunze și tulpini de bambus pentru a permite aprovizionarea lor normală cu nutrienți. De asemenea, panda încearcă să cheltuiască mai puțină energie pentru a se potrivi acestei diete cu conținut scăzut de nutrienți. În comparație cu alți urși, oamenii de știință au descoperit că panda uriaș are un nivel foarte scăzut de hormon tiroidian datorită variației specifice a genei DUOX2. Această variație genetică este adesea legată de tiroida subactivă la om, explicând de ce pandii sunt mai puțin motivați la vânătoare și sunt întotdeauna somnoroși.

Impactul invers al bambusului asupra reproducerii

Un studiu de șase ani privind dieta pandelor sălbatici a constatat că panda sălbatic are un program de hrănire foarte complicat și precis pentru a obține diferiți nutrienți, cu toate acestea, dieta lor numai din bambus a rămas ca o problemă datorită restricției sale asupra dezvoltării embrionilor și supraviețuirii pui.

În timpul sezonului de împerechere din primăvară, pandele sălbatice mănâncă lăstari tineri din lemn de bambus, care sunt bogați în azot și fosfor. Pe la jumătatea anului, tânărul bambus din lemn se maturizează și conține mai puțini nutrienți, panda se va muta la o înălțime mai mare pentru a mânca lăstari tineri de săgeată de bambus. În timpul sezonului de reproducere din august, femelele panda sălbatice vor coborî la o altitudine mai mică pentru a mânca frunzele tinere din lemn de bambus pentru a obține suficient calciu pentru nevoile lor de lactație.

Spre deosebire de alte animale, pandele uriașe au un sistem unic de naștere întârziată. După fertilizare, dezvoltarea embrionului se va opri în uter și se va relua după un aport suficient de calciu de la mamă. Astfel, dacă mamele nu obțin suficient calciu din frunzele de bambus din cauza lipsei de hrană, reproducerea lor va înceta și va reduce rata natalității pandelor sălbatici.

Un pui de panda este hrănit la Centrul de Cercetare pentru Creșterea Panda Chengdu din Chengdu, capitala provinciei Sichuan din sud-vestul Chinei. Imagine de Nnieuws.be Belgia [email protected] prin Flickr

De asemenea, celelalte cercetări sugerează din cauza dietei cu bambus cu conținut redus de nutrienți, un pui nou-născut al pandelor uriași cântărește în mod normal aproximativ 90 de grame, ceea ce este mult mai ușor decât alți pui de urs. Cu cât dimensiunea puiilor este mai mică, cu atât le este mai greu să supraviețuiască într-un mediu natural. Astfel, efectul advers al dietei de bambus asupra reproducerii pandelor sălbatici trebuie luat în considerare în mod serios în ceea ce privește conservarea panda.

Deși riscul de dispariție al panda a fost redus la vulnerabilitate de către Uniunea Internațională pentru Conservarea Naturii (IUCN), cercetătorii indică faptul că starea de conservare degradată poate avea un impact ireversibil asupra populației panda și asupra habitatului lor, în special pentru panda sălbatici care sunt mai profund afectați de efectele inverse ale bambusului. Pentru conservarea lor trebuie făcute observații și eforturi suplimentare.