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咱们的国宝大熊猫,备受世人喜欢。
Peishu Li记住他19岁仍是美国杜克大学学生榜首次看到熊猫宝宝出世时的情形,那是在生物课教授Kathleen Smith的一段视频中。Li说:“这就像是从主动售货机上里出来的软糖相同。”
图片来自:Duke University
刚刚出世的大熊猫是粉色的、没有视力,显得十分无助。它们出世时的体重也就大约100克,相当于一块黄油。可是它们母亲的体重却是它们的900倍。
这种不同寻常的体型差异困扰了研讨人员多年。除了针鼹和袋鼠这样的少量破例,没有其他哺乳动物的重生幼崽相关于母亲如此之小。没有人知道为什么。
但近来一项对10种熊科动物和其他动物骨骼的研讨发现,现在的一些理论好像站不住脚。该研讨已宣布在《Journal of Anatomy》上。
熊猫幼崽的骨骼很难找到,但研讨人员有幸能研讨在华盛顿特区Smithsonian国家动物园出世的熊猫幼崽遗骸。
Smithsonian国家动物园的榜首对熊猫夫妻兴兴和玲玲,是1972年美国总统尼克松访华时,周恩来总理送给美国的礼物。兴兴和玲玲其时生育了五只足月幼仔,但惋惜的是它们都没能在出世后存活下来。
研讨人员对其间两只幼崽以及来自Smithsonian国家天然前史博物馆和北卡罗来纳州立兽医学院的重生灰熊、树懒熊、北极熊、狗、狐狸和其他密切相关的动物进行了微型CT扫描,建立了每只动物幼崽在出世时骨骼内部的三维数字模型。
图片来自:Peishu Li
跟着动物幼崽在子宫内的生长和发育,它们的骨头和牙齿也相同在发育。研讨人员查看了动物出世时的骨化程度(骨骼现已形成了多少),还研讨了动物出世时牙齿是否渐渐的开端钙化或长出,以及构成头骨的骨板之间的交融程度。
研讨通讯作者、现在现已是杜克大学生物系和芝加哥大学生物学与解剖学系博士的Peishu Li说:“熊猫也许是一个极点的比方,但一切熊科动物的幼崽都超级小。刚出世的北极熊的体重与母亲的体重比不到1:400。关于包含人类在内的绝大多数哺乳动物而言,幼崽与母亲体重的均匀比值接近于1:26。
一个有着几十年前史的观念以为,熊科动物的出世体重过低与某些物种的蛰伏期与怀孕期堆叠有关。怀孕的动物在最近一段时刻不进食不饮水,首要依托其脂肪储藏生计,但也会经过分化肌肉来为胎儿供给蛋白。这种观念是,在安排损坏要挟到它们的健康之前,从能量上来说,怀孕动物只能用这种方法喂食其子孙一段时刻。经过缩短怀孕期并生出一个小的未老练的幼崽,它们会将更多的生长进程转移到子宫外,那时幼崽能够依托母亲富含脂肪的乳汁为生,而不必耗费母亲的肌肉。
该理论的支持者供认,不是一切的熊(包含熊猫)都在冬季蛰伏。可是,这种观念将较小的出世体重“确定”在熊的宗族树中,所以不蛰伏的熊的“亲属”也不会生出更大的幼崽。
Smith说:“这肯定是一个吸引人的假定。”
可是这项研讨标明,这样的一种状况不太或许发生。研讨人员没有发现蛰伏的熊与全年坚持活泼并且在怀孕期间不禁食的熊在骨骼生长方面存在明显差异。
事实上,研讨人员发现,虽然体型很小,但大多数熊科动物的骨骼在出世时就和它们的近亲动物相同老练。
研讨结果标明,熊猫是这一规矩的破例:即使是足月出世的熊猫幼崽,它们骨骼与早产几周小猎犬的骨骼也十分类似。
Smith说:“这就像一个在妊娠28周出世的人类胎儿,妊娠晚期刚刚开端。”
Li说,其他要素或许会跟着时刻的推移导致熊猫宝宝的体型变小。比方,一些研讨人员将其归咎于它们只吃竹子,但Li标明支持这种观念的数据很少。他以为,熊猫胚胎的外观或许与熊猫怀孕期间的某种古怪有关。
一切的熊都会阅历所谓的“推迟着床”。卵子受精后,未来的胎儿进入一种“假死”状况,在子宫中漂浮数月,然后植入子宫壁以康复发育,为临产做好预备。
可是,当其他熊科动物在植入后怀孕两个月时,大熊猫的这一进程在一个月内就完成了。
Li说:“他们基本上还没有老练。”
研讨人员标明,他们在这项研讨中只研讨了骨骼、大脑等其他器官或许存在不同的状况。可是这项研讨标明,熊猫幼崽与其他哺乳动物近亲遵从相同的生长轨道,它们的骨骼以相同的次序和类似的速率老练,但发育的时刻被截短了。
Smith说:“留给熊猫胚胎的发育时刻缩短了。”
至于为什么大熊猫共同的体型差异会跟着地质年代的推移而进化,以及它们是怎么进化的,科学家们仍然在寻觅一个完好的解说。
Smith说:“咱们的确需求有关它们的生态学和在户外繁衍的更多信息,鉴于它们存在灭绝危险,咱们或许没有太多时刻。可是这项研讨使咱们离答案更近了一步。”
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