屬于食肉目的大熊貓與其同門兄弟不同，它有許多“絕技”，使其能夠適應(yīng)于專門吃竹子的生活。在這些絕技中，大熊貓額外的“拇指”可以說是最著名但也是最神秘的。除了大多數(shù)哺乳動(dòng)物前肢上正常的五個(gè)手指外，大熊貓還有一個(gè)強(qiáng)烈增大的手腕部骨骼，即橈側(cè)籽骨，充當(dāng)?shù)诹鶄€(gè)手指，形成可以對(duì)握的“拇指”來(lái)抓住竹子。
近日，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所科研團(tuán)隊(duì)與同行合作，在國(guó)際刊物《科學(xué)報(bào)告》發(fā)表了始熊貓第六指，即“偽拇指”演化的論文。始熊貓關(guān)鍵的偽拇指和臼齒化石，來(lái)自2015年鄧濤、吉學(xué)平領(lǐng)導(dǎo)的古脊椎所、云南省考古所和昭通市政府聯(lián)合組織的水塘壩晚中新世遺址科學(xué)發(fā)掘。研究結(jié)果顯示，始熊貓具有最早的增大的橈側(cè)籽骨，已經(jīng)形成對(duì)握的“拇指”功能。然而，自中新世晚期以來(lái)，熊貓的“拇指”沒有進(jìn)一步增大，因?yàn)槠湓谧ノ罩褡拥耐瑫r(shí)還必須兼顧跖行式走路的承重功能，不可偏廢任何一方。分擔(dān)體重的限制可能是熊貓的偽拇指從未演化成完整手指的主要原因，但這種簡(jiǎn)陋的“拇指”表明，大熊貓專門吃竹子的習(xí)性至少在距今700—600萬(wàn)年前就起源了。
云南昭通水塘壩始熊貓生態(tài)復(fù)原右側(cè)個(gè)體顯示偽拇指抓握功能，左側(cè)個(gè)體顯示步行姿態(tài)
盡管大熊貓的偽拇指非常有名，但它只是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)陋的小而扁的結(jié)構(gòu)，曾讓早期的解剖學(xué)家迷惑不解。要搞清楚偽拇指的來(lái)龍去脈，化石是最重要的證據(jù)，但之前的最早記錄僅發(fā)現(xiàn)于貴州雙河洞約10.2~4.9萬(wàn)年前的晚更新世沉積物中。如果抓握竹子是這一特征的主要功能，由于哺乳動(dòng)物的籽骨在發(fā)育中很容易伸長(zhǎng)，那為什么大熊貓沒有演化出一個(gè)更細(xì)長(zhǎng)的橈側(cè)籽骨，一種更像真正的對(duì)握型拇指的籽骨，以便更有效地抓握竹子？之前這個(gè)問題沒有得到解答，因?yàn)樵谠缬谕砀率赖氖夹茇?大熊貓譜系中缺乏相關(guān)的化石證據(jù)。該項(xiàng)成果發(fā)布了云南昭通盆地晚中新世水塘壩地點(diǎn)的新發(fā)現(xiàn)，依據(jù)始熊貓已知最早的增大的橈側(cè)籽骨，其偽拇指顯示出中間形態(tài)，首次記錄了熊貓取食竹子演化的可能時(shí)間和步驟。在食肉動(dòng)物中，熊科動(dòng)物的臼齒最為復(fù)雜，因?yàn)樗鼈冞€要咀嚼大量非肉類食物。而在熊科動(dòng)物中，熊貓的牙齒模式最為精細(xì)，褶皺出許多非常明顯的齒尖，在強(qiáng)健的下頜骨和顳下頜關(guān)節(jié)協(xié)助下，有利于嚼碎堅(jiān)硬的竹子。始熊貓的牙齒形態(tài)已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)代大熊貓的復(fù)雜程度，甚至更復(fù)雜。始熊貓是否已經(jīng)開始吃竹子？能幫助抓握竹竿的偽拇指是另一個(gè)關(guān)鍵證據(jù)。
大熊貓（A, C）和始熊貓（B, D）偽拇指的解剖結(jié)構(gòu)
大熊貓的抓握與人類的抓握有根本不同，其橈側(cè)籽骨通過固定關(guān)節(jié)與第一掌骨和舟月骨形成了一個(gè)功能復(fù)合體，與其他掌骨聯(lián)動(dòng)，而不能夠像人類拇指那樣獨(dú)立于其他手指運(yùn)動(dòng)。這種被動(dòng)的抓握系統(tǒng)遠(yuǎn)不如人類的主動(dòng)抓握系統(tǒng)有效，但它足夠?yàn)榇笮茇執(zhí)峁┏灾褡铀璧淖ノ漳芰?。此外，從進(jìn)化的角度來(lái)看，即使橈側(cè)籽骨最初僅略微增大，也能形成簡(jiǎn)單但有用的抓握功能，適度防止竹子從手指上滑落。
大熊貓（B, D, E）與原始熊類（A）和人類（C）手部的對(duì)比
更長(zhǎng)的手指肯定會(huì)增強(qiáng)抓握竹竿的能力，那為什么熊貓的偽拇指沒有進(jìn)一步拉長(zhǎng)呢？研究認(rèn)為，橈側(cè)籽骨沒有進(jìn)一步延伸，是偽拇指兼顧抓握竹竿和承擔(dān)體重之間的功能調(diào)和。與犬科、貓科和鬣狗等奔跑型食肉動(dòng)物的趾行式不同，肥胖的熊科動(dòng)物都是跖行式，即走路時(shí)以前、后腳掌接觸地面。強(qiáng)烈伸長(zhǎng)的橈側(cè)籽骨更有利于抓握竹子，但不可避免地與長(zhǎng)距離行走產(chǎn)生沖突，從而損害偽拇指的雙重功能——內(nèi)表面用于抓取和外表面用于承重。任何橈側(cè)籽骨的進(jìn)一步增大都會(huì)導(dǎo)致更顯著地突出于掌面，從而對(duì)行走產(chǎn)生干擾，通俗地說，就是會(huì)硌腳。因此，現(xiàn)生大熊貓通過偽拇指末端向內(nèi)急劇彎曲成鉤狀來(lái)均衡功能間的相互沖突。在現(xiàn)存的熊科動(dòng)物中，只有大熊貓有一個(gè)大的肉質(zhì)墊來(lái)緩沖橈側(cè)籽骨，表明這種骨骼的承重功能很重要。
大熊貓抓握和咀嚼竹子
熊貓從廣泛的雜食性過渡到一心一意吃竹子，按理說需要在解剖學(xué)、生理學(xué)以及遺傳學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行多重改變。然而，即使經(jīng)過至少600萬(wàn)年專注于吃竹子的歷史，這些轉(zhuǎn)變?nèi)匀挥邢蓿饕性谌∈臣寄苌?，而大熊貓的消化系統(tǒng)仍然是食肉動(dòng)物的配置。中新世晚期以后，熊貓家族的偽拇指沒有進(jìn)一步伸長(zhǎng)的事實(shí)表明，它們已獲得足夠的抓握力來(lái)對(duì)付竹子。也就是說，足夠抓緊一根竹竿或一把竹子，同時(shí)還要撐著肥胖的身體行走，偽拇指不長(zhǎng)不短正合適。
