Можете ли вы назвать животное, которое ест только бамбук ?
Бамбуковые клещи (Schizotetranychus celarius) едят бамбук — и только бамбук. Эти мелкие существа, родня паукам, всего 0,4 мм длиной. Они образуют колонии в густой паутине под листьями бамбука и сосут хлорофилл из лиственных клеток. В результате листья становятся крапчатыми, облезлыми, а массированное нашествие клещей может убить растение на корню. В своей паутине клещ живет до сорока дней, отлучаясь только на испражнение. Самый надежный способ избавиться от бамбукового клеща — радикальная обрезка растения, или можно попробовать завезти один из нескольких видов более крупных хищных клещей (пенни за штуку при заказе по почте), которые разберутся с ними по-своему.
Еще один паразит, питающийся исключительно бамбуком, — вредоносный бамбуковый червец (Dinoderus ocellaris). Этот паразит поражает бамбук, превращая сок растения в сахаристую медвяную росу. Та же, в свою очередь, обрастает черной как сажа плесенью, которая хоть и выглядит ужасно, но неотразима для муравьев. Практичный (правда, весьма медленный) способ борьбы с бамбуковым червецом — съедать его личинки. В Таиланде личинки бамбуковых точильщиков считаются деликатесом, а в меню они часто идут под названием «жареные белые малыши».
А вот кто непитается одним лишь бамбуком, так это большая панда (Ailuropoda melanoleuca). Не будем отрицать, до 99% рациона этого зверя действительно составляет бамбук, однако панда с таким же аппетитом отправит в пасть мелких млекопитающих, рыбу и всякую падаль, если не поленится все это добыть.
Проблема панд в том, что они устроены как плотоядные, но питаются как травоядные. Бамбук легкодоступен круглый год, однако он настолько низкокалорийный, что для удовлетворения своих основных потребностей панде нужно по двенадцать часов в день пережевывать эквивалент хорошего тюка сена. В итоге времени (и энергии) на охоту или собирательство почти не остается. Мало того, бамбуковая диета не дает панде возможности накопить жирок для зимней спячки. Зато производит громадные объемы отходов. Панды испражняются больше чем по сорок раз в день, извергая из себя половину веса того, что съели, и помет их настолько богат волокном, что в одном тайском зоопарке из него даже навострились делать сувенирную бумагу.
Возможно, именно в силу бесконечного режима из еды и сна панды не слишком общительны. Когда дело доходит до защиты собственной территории, они всячески избегают энергозатратных конфронтации. Вместо этого они метят границы своей территории запахом. У панд есть четыре различных способа маркировки территории, и самый необычный из них — оставлять метку в позе «стойка на руках». Чем выше и мощнее струя, тем выше рейтинг самца в глазах потенциальных соперников. Кроме панд, ни одно животное в мире такого не вытворяет.
Помимо жизнеобеспечения популяции из 2000 оставшихся на планете диких больших панд, бамбук обладает еще целым рядом экстраординарных свойств. Это самое быстрорастущее растение на Земле: один из его китайских видов вырастает в день на метр (т. е. почти 8 см в час) и в полный рост может достигать 60 м в высоту. Кроме того, «коэффициент изгиба» бамбука в десять раз выше стали, так что более идеальный материал для строительства найти трудно. Почти половина строительных лесов в Гонконге делается из бамбука.
Источник
Геном панды раскрыл секрет ее любви к бамбуку
Геном панды ответил ученым на вопрос, почему этот в общем-то страшный хищный зверь ест только бамбук. Оказалось, ответ вертится практически на кончике языка.
Разборка путем сборки
Суть метода, который называется также пиросеквенированием, в том, что последовательность нуклеотидов в цепочке ДНК распознают путем синтеза. Сначала молекулу ДНК режут на кусочки размером не больше 150 пар оснований. Затем на одноцепочечной ДНК каждого кусочка строят комплиментарную цепочку из нуклеотидов в растворе. Реакция молекулы с каждым следующим нуклеотидом сопровождается люминисценцией, которая и позволяет регистрировать последовательность их присоединения. А затем, используя специальную программу, геном «собирают», как пазл, из расшифрованных кусочков, только не физически, а в суперкомпьютере.
Большая панда стала первой среди медвежьих и второй среди хищных млекопитающих (после собаки), чей геном ученые полностью расшифровали. ДНК из клеток крови взяли у трехлетней самки из питомника в Китае.
Панда, собака, человек — в чем разница?
Размер полного генома большой панды ученые оценили в 2,4 Гб. В геноме панды содержится примерно такое же количество мобильных элементов, что в геноме собаки (36,2% и 36,1% соответственно), но меньше, чем в геноме человека (46,1%).
Когда же исследователи сравнили неповторяющиеся (уникальные) последовательности в геномах панды, собаки и человека, то получилось следующее. Каждый из геномов содержит около 1,4 Гб уникальных последовательностей, из которых 846 Мб разделяют все три генома, 322 Мб — геномы панды и собаки, 163 Мб — геномы панды и человека и лишь 58 Мб — геномы собаки и человека. Можно сделать вывод, что генетически панда больше похожа на собаку, чем на человека, но человек, со своей стороны, более похож на панду, чем на собаку.
В геноме панды меньше последовательностей, присущих только ей (83 Мб). Для сравнения: у собаки 188 Мб, у человека 399 Мб. Ученые по этим данным пришли к заключению, что геном панды более консервативен, он медленнее изменяется.
Данные секвенирования позволили ученым предсказать количество генов в геноме панды, они оценили его в 21 тысячу. Из них около двух с половиной тысяч генов специфичны для панды (это в полтора раза больше, чем собакоспецифичных генов — 1677).
Зверь-символ привередлив в еде и плохо размножается
Большая панда, или бамбуковый медведь, живет в горных районах Западного Китая. В природе осталось 2500-3000 особей. Долгое время классификация большой панды вызывала споры, так как у этого зверя есть признаки как медвежьих, так и енотовых. Но современные молекулярно-генетические данные показали, что панда — это все-таки медведь, ее ближайший родственник — южноамериканский очковый медведь.
Этот зверь стал национальной эмблемой Китая, а еще, как редкий и исчезающий вид, символом Всемирного фонда дикой природы (WWF).
У панды есть две особенности, которые осложняют ей жизнь. Во-первых, хотя панда относится к отряду хищных млекопитающих, она абсолютная вегетарианка и питается почти исключительно бамбуком. Во-вторых, она очень медленно размножается. И то и другое не способствует процветанию в дикой природе.
Панда не ест мясо, потому что ей невкусно
Биологам было интересно найти в геноме панды какие-либо особенности, которые объясняли бы ее привычки в еде и медленное размножение. Для этого они изучили гены пищеварительных ферментов и обнаружили, что у панды есть в наличии все гены, которые нужны для пищеварения хищных млекопитающих. То есть генетически панда вполне приспособлена к тому, чтобы есть мясо. Тем не менее она строгая вегетарианка. Возможно, считают ученые, разобраться в этом поможет изучение обитающих в ее кишечнике бактерий.
Они проверили и еще одно предположение. Возможно, рассудили они, дело в восприятии вкуса. И изучили гены, связанные с вкусовыми рецепторами. Выяснилось, что ген T1R1 у панды потерял одну из своих функций, из-за чего у нее не работают рецепторы так называемого умами, вкуса белковых веществ, который называют еще пятым вкусом (помимо сладкого, кислого, горького и соленого). Так что она просто не может оценить вкуса мяса.
А вот исследование всех генов, связанных с размножением, пока не дало ответа на вопрос о причинах медленного размножения большой панды. Зачатие может произойти лишь в течение нескольких дней в году, а из всего помета панда выкармливает только одного детеныша.
Все быстрее и дешевле
Итак, ученые впервые расшифровали геном крупного млекопитающего методом пиросеквенирования и показали, что это вполне возможно. Этот метод гораздо быстрее и дешевле, чем, например, секвенирование по Сэнгеру, которое применили к геному лошади.
Один из полученных результатов немало обрадовал ученых. Анализ однонуклеотидных замен (или снипов) в геноме панды показал высокую степень гетерозиготности. Это показатель того, что в популяции велико генетическое разнообразие. А значит, у животного есть шансы на выживание даже в немногочисленной популяции. Правда, геном все равно не может объяснить, почему панда стоит на голове, но это вопрос уже другого исследования.
Статья о том, как собрали геном панды и что при этом выяснили, 14 декабря будет опубликована в Nature.
Источник
Почему же панды едят бамбук?
С детства мы привыкли считать, что травоядные животные едят растения, а хищные – мясо. В общем, так оно и есть, однако существуют и блестящие исключения из этого правила. Например, знаменитый чёрно-белый медведь, символ Китая, – большая панда.
95% ежедневного рациона панд составляют побеги и листья бамбука (молодые побеги бамбука, кстати, сладкие, их и люди едят с удовольствием), остальные 5% – насекомые и яйца птиц. Тем не менее, панда – самое настоящее хищное животное, а никак не травоядное!
У панд «хищное» строение зубов и совершенно не травоядный желудок. Бамбуковая диета не является «родной» для этих медведей, растительная пища усваивается ими довольно плохо – именно поэтому пандам приходится есть большую часть дня (по наблюдениям зоологов, панда ест по 16 часов каждые сутки).
Ещё один необычный факт – на лапах у панд по 6 пальцев! На самом деле пальцев у них, как и у нас, пять, однако есть и дополнительный «большой палец», своеобразный вырост кости запястья, позволяющий удерживать бамбуковые стебли.
Очень интересна история появления слова «панда».
Вообще по-китайски это животное называется «сьонгмао», или буквально «кот-медведь», «медведекот» (熊猫). По одной из версий, когда первые европейцы, попавшие в Китай, начали задавать местным жителям вопросы про здешних удивительных зверей, китайцы стали рассказывать про панд, описывая их внешний вид и повадки. В частности, они постоянно употребляли слова «толстый» и «большой», то есть «панг» (胖) и «да» (大). А европейцы ошибочно подумали, что китайцы рассказывают им про зверя, который называется «панг-да» или «панда»!
Панды – очень красивые и редкие животные; изображение панды с 1961 года используется в качестве эмблемы Всемирного фонда дикой природы.
Да, но что же стало причиной перехода панд на растительную пищу? Точного ответа нет. Предположительно, они проиграли в видовой конкуренции за мясной рацион вот с этими серьёзными товарищами – чёрными азиатскими медведями:
Может ли муха съесть паука? Сколько в лошади лошадиных сил? Почему галактики плоские? Что такое "теория хаоса"? Чем шедевр отличается от обычного произведения искусства?
Читайте в журнале "Лучик" – лучшем познавательном семейном журнале для школьников и их родителей. По ссылке можно полистать номера журнала. Приобрести журнал можно на сайте Почты России. Возможна пробная подписка на один номер.
Источник
Откуда произошли панды и почему они едят бамбук
Китайские специалисты ранее передали двух панд в Московский зоопарк по программе сохранения редкого вида животных.
СУХУМ, 8 июн — Sputnik. На этой неделе посетители Московского зоопарка увидели панд Диндин и Жуи, привезенных в столицу в конце апреля. Альфия Еникеева в материале для РИА Новости рассказывает о том, кто были предки панд, когда они перешли на бамбуковую диету и почему эти животные не похожи на остальных представителей семейства медвежьих.
Панды — коренные европейцы
Предки панд жили на территории Испании примерно 11,6 миллиона лет назад. Их клыки и коренные зубы могли справиться с твердой растительной пищей, а значит, диета хотя бы частично напоминала рацион современных гигантских панд. Это открытие палеонтологов — весомый аргумент в пользу того, что первые бамбуковые медведи появились в Западной Европе, а не в Китае.
Выдвинутую гипотезу, пусть и косвенно, подтверждают зубы возрастом девять-десять миллионов лет, обнаруженные французскими и испанскими учеными в окрестностях города Рудабанья на востоке Венгрии. Они напоминают имеющиеся у современных больших панд. Значит, виды как минимум принадлежат к одному роду. Анализ микротрещин и царапин зубной эмали показал, что древние панды, так же как и сегодняшние, питались твердыми побегами бамбука.
Древние панды Венгрии тоже питались мясом более мелких животных, если растительной пищи было недостаточно. Но это им не помогло — когда примерно пять миллионов лет назад климат на планете стал меняться, бамбуковые леса в Европе исчезли. В итоге ареал этих животных сузился до границ Центрального Китая.
Панды не умеют переваривать бамбук
Большая панда — единственный медведь-вегетарианец в мире. Как правило, чтобы не умереть голодной смертью, ему надо съедать около 12 с половиной килограммов бамбука в день, ведь усваивается только 17 процентов потребляемой пищи. Недаром они проводят за едой по 14 часов в сутки.
Причина такой неэффективности проста — пищеварительная система панд неспособна перерабатывать листья и побеги бамбука. По подсчетам китайских ученых, эти животные перешли на растительную пищу всего двадцать тысяч лет назад — совсем недавно по меркам эволюции. За это время их пищеварительный тракт не успел измениться: он устроен примерно так же, как и у всеядных животных. У панд нет многокамерного желудка или удлиненной тонкой кишки, где происходит переработка растений. Нет и особых генов, отвечающих за выработку ферментов, необходимых для переваривания растительных волокон.
Извлекать хоть какие-то питательные вещества из побегов и листьев бамбука медведям помогают бактерии, обитающие в их кишечниках — стрептококки, кишечные палочки и шигеллы.
Организм панд находится в постоянной спячке
Панды извлекают в разы меньше энергии из пищи, чем, например, коровы или овцы, и не умереть на растительной диете им удается только благодаря особому метаболизму. Как оказалось, организму панд требуется только 1100 килокалорий в день. Это около 37 процентов энергии, которую потребляют млекопитающие таких же размеров и массы. Подобная экономичность не характерна больше ни для одного вида животных, кроме ленивцев с их специфическим образом жизни.
В отличие от ленивцев панды довольно активны, хотя и двигаются меньше и медленнее, чем другие медведи. Кроме того, температура их тела ниже, чем у остальных млекопитающих, но недотягивает до той, что характерна для впавших в спячку или анабиоз животных. Главный секрет экономии энергии — низкая скорость обмена веществ, возникшая благодаря «поломке» в гене DUOX2. Он участвует в синтезе гормонов щитовидной железы — тироксина и трийодтиронина. Уровни этих веществ в организме панд даже ниже, чем у бурого медведя, ушедшего в зимнюю спячку.
У бамбуковых медведей самые энергозатратные органы — мозг, печень и почки — меньше, чем можно было бы ожидать, учитывая их размеры. Масса головного мозга примерно на 20 процентов меньше ожидаемой, а вес почек и печени — на 25 и 37 процентов соответственно. Все это позволяет большим пандам выживать, питаясь только листьями и побегами бамбука, даже несмотря на то, что кишечник не в состоянии их нормально переварить.
У панд на лапах по шесть пальцев
Панды стали строгими вегетарианцами примерно 20 тысяч лет назад. Если пищеварительная система за это время не успела приспособиться к переработке жестких растительных волокон, то лапы значительно изменились. Для того чтобы тонкие стебли бамбука не выпадали из широких медвежьих конечностей, у панд появился дополнительный «большой палец». Он развился из сесамовидной кости запястья.
Этот палец есть на всех лапах панды, но на передних он значительно больше. Впрочем, полноценно двигать им животное все равно не может, он только помогает удерживать бамбук в лапе во время еды.
Источник