熊貓給你來拜年 咦，為什麼熊貓有6個手指？

原文以How the panda』s 『thumb』 evolved twice為標題

發布在2017年1月16日的《自然》新聞上

原文作者：Jane Qiu

彼此互為遠親的大小熊貓或許以類似的遺傳方式演化出了以竹子為主的食性。

可能由於相同基因的改變，大熊貓和它的遠親小熊貓各自獨立演化出了一個多出來的指頭——「偽拇指」。

4000多萬年前，這兩個物種擁有共同的祖先。大熊貓（Ailuropoda melanoleuca）是其它熊科動物的遠親，而小熊貓（Ailurus fulgens）則與雪貂親緣關係更近。大小熊貓依靠偽拇指進食，它們的食物幾乎完全由竹子組成。

大熊貓和小熊貓的「拇指」實際上是腕骨異常擴大形成的，使得它們能以驚人的靈巧度抓握竹子。但「一直以來，演化關係如此遙遠的兩種動物為何演化出了如此相似的生活習慣和身體構造都是個未解之謎，」德州大學奧斯汀分校的遺傳學家Steve Phelps說。

大熊貓和小熊貓的食竹食性或許來自同一種遺傳適應機制。

Katherine Feng/Minden Pictures/NGC,Wegner/ARCO/NPL

在一項新研究中，中國科學院動物研究所的保護遺傳學家魏輔文、胡義波及同事首次對小熊貓進行了基因組測序，並將小熊貓基因組與大熊貓進行了比較。比較結果顯示，在這兩個物種中有70個基因表現出了演化改變的跡象。

在小鼠和人類中，DYNC2H1和PCNT是兩個對肢體發育十分重要的基因，其變異可能會導致包括多指在內的骨骼和肌肉異常。研究者發現，在兩種熊貓由DYNC2H1和PCNT基因編碼的蛋白中發生了單氨基酸改變，而另外60種哺乳動物中都沒有這種變化。研究者提出，這些變化可能促成了大熊貓和小熊貓偽拇指的產生。

魏輔文表示，他們找到的另外七個基因（包括與吸收身體無法產生的維生素和氨基酸有關的基因）或許也幫助了大小熊貓能夠以低營養的竹子維生。團隊的研究結果發表在了1月16日的《美國科學院院刊》（PNAS）上。

英國班戈大學的演化生物學家Andrew Foote說，魏輔文的團隊得出了「十分有力」的候選基因名單，來解釋大熊貓和小熊貓向某種獨特生活方式趨同演化的原因。但他指出，研究被設計成只辨別兩個物種共有的遺傳改變，而不包括只在其中一個物種中出現、但也促成了二者產生相似性的變化。

霍華德·休斯醫學研究所珍利亞農場研究園區的遺傳學家David Stern強調，要證明包括DYNC2H1和PCNT基因變異在內的變異導致了大小熊貓偽拇指等形態演變，還需要進一步的實驗，比如在轉基因小鼠中的實驗。但他指出，這項研究與不斷增加的研究文獻結果相吻合，即面臨同一挑戰的物種往往會以遺傳類似的方式趨同演化。Stern說：「事實上，演化比所有人料想的都更好預測。」

Naturedoi:10.1038/nature.2017.21300