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大熊貓為什么沉迷馬糞不能自拔？中國科學家終于搞清楚了
大熊貓或許是世界上最可愛的動物（之一）了，深受全世界人民的喜愛。你印象中的大熊貓是不是非常干凈可愛，萌萌噠。
但實際上野外的大熊貓總是臟兮兮的，不僅如此，野外觀察發(fā)現(xiàn)，大熊貓非常喜歡馬糞，沉迷其中無法自拔，在馬糞中打滾，直到全身涂滿馬糞方才收手。這種奇怪的癖好著實讓人難以理解。
在自然界中，糞便就像是動物的身份證，動物會嗅出自己同類的糞便，了解性別和交配狀況，而嗅出其他動物的糞便也可以發(fā)現(xiàn)是否有捕食者在附近。因此，野生動物通常對區(qū)域內(nèi)其他動物的糞便表現(xiàn)出回避行為。
國寶的怪癖
然而，長期從事瀕危動物保護生物學研究的魏輔文院士研究團隊經(jīng)過長達十年的野外觀察總結(jié)發(fā)現(xiàn)，馬糞對秦嶺野生大熊貓具有強烈的吸引力，這一行為在其他動物中極其罕見。魏輔文院士團隊在陜西佛坪國家級自然保護區(qū)拍到視頻顯示，一只野生大熊貓在遇到新鮮馬糞后，先是嗅聞，然后在馬糞上打滾，用臉頰在馬糞上磨蹭、并將馬糞涂抹在全身。
滾馬糞結(jié)束后的大熊貓
2020年12月7日，中國科學院動物研究所魏輔文院士研究組與中國科學院昆明動物研究所賴仞研究組合作，在《美國國家科學院院刊》（PNAS）發(fā)表了題為：Why Wild Giant Pandas Frequently Roll in Horse Manure 的研究論文。
該研究首次科學報道了大熊貓滾馬糞行為，大熊貓不僅經(jīng)常在新鮮的馬糞中嗅聞和沉迷，而且還積極地在整個身體摩擦馬糞。但該行為通常只在低于15℃的低溫天氣中發(fā)生。
研究團隊進一步分析發(fā)現(xiàn)，新鮮馬糞中富含的兩種物質(zhì)BCP/BCPO能夠靶向抑制冷覺感受器TRPM8，因此，大熊貓的這種不尋常的滾馬糞行為是為了在低溫環(huán)境下御寒保暖。
為了深入研究大熊貓的這一奇怪行為，研究團隊利用紅外相機技術(shù)在陜西佛坪國家級自然保護區(qū)的核心區(qū)三官廟保護站對大熊貓進行了監(jiān)測，在2016年6月至2017年7月期間，紅外相機捕獲并記錄了38個滾馬糞行為。研究團隊將這一行為命名為“HMR（horse manure rolling）行為”。
新鮮馬糞中的兩種特殊物質(zhì)
研究發(fā)現(xiàn)“HMR行為”與馬糞的新鮮程度相關(guān)，兩周以內(nèi)的馬糞都對大熊貓有吸引力，通過GC-MS化學分析比較發(fā)現(xiàn)新鮮馬糞里的BCP（β-石竹烯）和BCPO（石竹烯氧化物）等物質(zhì)含量要顯著高于自然揮發(fā)兩周后的陳舊馬糞，可能是誘導大熊貓“HMR行為”的關(guān)鍵化合物。
研究人員進一步將這些化合物在北京動物園進行驗證，通過在干草垛上噴灑這兩種物質(zhì)的標準品的稀釋溶液，北京動物園大熊貓也產(chǎn)生這一類似行為，進一步證實了這兩種關(guān)鍵物質(zhì)的重要性。
大熊貓滾馬糞是為了保暖？
同時，研究人員還發(fā)現(xiàn)幾乎所有的“HMR行為”事件都是在-5 ℃到15 ℃的環(huán)境溫度下記錄的，結(jié)合當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)研究，發(fā)現(xiàn)這一行為的發(fā)生概率與冬季環(huán)境溫度降低呈正相關(guān)，這些結(jié)果表明，大熊貓的滾馬糞行為是一個溫度誘導事件。
由于大熊貓是中國的國寶，對大熊貓的研究有著嚴格限制，因此研究團隊使用模式動物小鼠進行進一步研究。
研究團隊將BCP或BCPO溶液涂在小鼠皮膚表面，發(fā)現(xiàn)能夠增強小鼠的耐寒能力，在寒冷條件下也無需聚集取暖。
TRPM8是動物皮膚表面的重要冷覺感受器，TRPM8被抑制，在一定時間內(nèi)會鈍化動物對外界寒冷的感應，而TRPM8被激活，則會導致小鼠出現(xiàn)顫抖、跳躍等行為。同時注射TRPM8激動劑Icilin+BCPO，能夠抑制小鼠因TRPM8被激活而出現(xiàn)的顫抖和跳躍行為。
研究團隊進一步在大熊貓細胞中進行實驗，發(fā)現(xiàn)BCP和BCPO能夠抑制大熊貓“gpTRPM8”受體的冷激活和薄荷醇激活。這些實驗結(jié)果證實了大熊貓在寒冷天氣中的滾馬糞行為有輔助御寒和保暖的效果。
作為熊科動物，大熊貓和他的那些近親不一樣，大熊貓并不冬眠，而且，大熊貓的食物竹子熱量低，難以儲存多余的脂肪來保暖，因此，冬季保暖對大熊貓來說是一個很大的挑戰(zhàn)。
研究團隊指出，中國的絲綢之路穿過秦嶺地區(qū)，幾千年的貿(mào)易往來，導致大熊貓長期接觸并熟悉了馬糞，進而發(fā)展出利用馬糞保暖的特殊行為。
據(jù)悉，該項研究由中國科學院動物研究所、中國科學院昆明動物研究所和北京動物園等單位合作完成。中國科學院動物研究所博士后周文良、中國科學院昆明動物所楊仕隆研究員、李博文副研究員和中國科學院動物研究所聶永剛研究員為本文的共同第一作者。中國科學院動物研究所魏輔文院士和中國科學院昆明動物研究所賴仞研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金委創(chuàng)新群體項目、中國科學院B類先導專項和前沿重點項目及云南省科技廳等項目資助。
論文鏈接：
https://www.pnas.org/content/early/2020/12/01/2004640117
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