18.10.2011

Объяснено выживание панд на бамбуковой диете

Зоологи уже знали, что желудок чёрно-белых мишек больше приспособлен к перевариванию мяса, а не бамбука, который панды обожают. Теперь найдено объяснение, как животные справляются с пищей, богатой грубыми волокнами.

Большие панды (Ailuropoda melanoleuca) весьма привередливые создания — едят почти один бамбук. В результате, чтобы восполнить недостаток необходимых полезных веществ, в дикой природе они съедают по 12 кило растения в день, при этом из всей этой массы усваивается лишь 17% (фото Joe Petersburger, National Geographic)

Странная особенность пищеварения была обнаружена в 2008 году. Тогда учёные определили, что панды, относящиеся к семейству медвежьих, имеют систему пищеварения, похожую на ту, что имеется у хищников. У панд нет характерных для травоядных ферментов для переваривания целлюлозы, множественных желудков и микроорганизмов, позволяющих «высосать» из растительности всю пользу. Зато у панд были обнаружены полчища микробов, похожих на присутствующих в кишках бурых и белых медведей, а также прочих плотоядных животных.

Расшифровка генома панды подтвердила прежние предположения зоологов.

В 1982 году зоологи установили, что из кишечного тракта чёрно-белых созданий выходит 92% съеденной целлюлозы и 73% гемицеллюлозы. В бамбуке содержится некоторое количество белков, сахаров и жиров. Но чтобы добраться до этих веществ, нужно преодолеть стенки клеток, которые защищены тяжело перевариваемой целлюлозой. Для получения достаточного количества калорий пандам приходится съедать очень много бамбука (фото Vera Le Bail/Flickr.com)

Эколог Фувэнь Вэй (Fuwen Wei) и его коллеги из института зоологии Китайской академии наук (Institute of Zoology Chinese Academy of Sciences) тщательно изучили состав и особенности микрофлоры желудков панд. Для этого они собрали экскременты семи диких животных и восьми, живущих в неволе.

Исследование рибосомных РНК показало присутствие разных видов бактерий (13 расщепляют целлюлозу, 7 из них уникальны и отсутствуют у других млекопитающих) и тысяч генов микробов.

Хотя жители зоопарков и лесов имеют разные образ жизни и диету (первые кроме бамбука лакомятся молоком и фруктами), их кишечный тракт обладает примерно одинаковым «населением», пишет Nature. Команда Вэя также обнаружила в помёте панд необычные гены бактерий рода Clostridium, которые очень похожи на гены, ответственные за производство ферментов, расщепляющих целлюлозу на простые сахара.

Вероятно, эти бактериальные гены способствуют процессу переваривания целлюлозы и выделению из бамбука большего количества нужных питательных веществ, теоретизируют авторы статьи в журнале Национальной академии наук США (Proceedings of the National Academy of Sciences). Таков механизм эволюционной адаптации (наравне с мощными челюстями, зубами для пережёвывания и ненастоящими большими пальцами, позволяющими захватывать стебли).

Напомним, что «маломерные» предки панды тоже поедали бамбук. То есть переход с мясной диеты на растительную произошёл очень давно. Что именно его спровоцировало, остаётся загадкой.

Юлия Рудый

Источники:

1. MEMBRANA