Một nghệ sĩ tái tạo lại Ailurarctos từ Shuitangba. Chức năng giữ ngón cái giả của nó (được hiển thị ở cá thể bên phải) đã đạt đến cấp độ của gấu trúc hiện đại, trong khi sesamoid xuyên tâm có thể nổi bật hơn một chút so với đối tác hiện đại của nó trong khi đi bộ (nhìn thấy ở cá thể bên trái). Tín dụng: Minh họa bởi Mauricio Anton

ăn tre? Tất cả đều nằm trên cổ tay.

Khi nào thì ngón tay cái không thực sự là ngón cái? Khi xương cổ tay dài ra từ con gấu trúc khổng lồ được dùng để ngoạm vào cây tre. Trải qua lịch sử tiến hóa lâu dài, bàn tay của gấu trúc chưa bao giờ phát triển một ngón cái thực sự thù địch. Thay vào đó, nó phát triển một ngón tay giống ngón tay cái từ xương cổ tay, dạng sesamoid xuyên tâm. Sự thích nghi độc đáo này giúp những con gấu này có thể sống hoàn toàn dựa vào tre dù là gấu (thành viên của bộ Ăn thịt, hay thú ăn thịt).

Trong một bài báo nghiên cứu mới được công bố hôm nay (30/6/2022), các nhà khoa học đã báo cáo việc phát hiện ra loài gấu trúc tổ tiên lâu đời nhất ăn tre và có ‘ngón tay cái’ này. Đáng ngạc nhiên, cô ấy cao hơn so với con cháu hiện đại của mình. Nghiên cứu được thực hiện bởi Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quận Los Angeles, người phụ trách các hóa thạch động vật có xương sống Xiaoming Wang và các đồng nghiệp.

Trong khi ngón cái giả nổi tiếng ở gấu trúc khổng lồ đương thời (gấu trúc khổng lồ melanoleuca) đã được biết đến trong hơn 100 năm, và cách thức tiến hóa của xương cổ tay này vẫn chưa được hiểu rõ do hầu như hoàn toàn không có hồ sơ hóa thạch. Hóa thạch ngón tay cái giả của tổ tiên gấu trúc khổng lồ, Iloraractus, có niên đại cách đây 6-7 triệu năm, được phát hiện tại địa điểm Shuitangba ở thành phố Chiêu Đông, tỉnh Vân Nam, miền nam Trung Quốc. Nó cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn đầu tiên về việc sử dụng sớm số lượng bổ sung này (thứ sáu) – và bằng chứng đầu tiên về chế độ ăn tre ở tổ tiên gấu trúc – giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của cấu trúc độc đáo này.

Gấu trúc Thành Đô ăn tre. Tín dụng: Hình ảnh được sao chép với sự cho phép của Sharon Fisher

“Sâu trong rừng tre, những con gấu trúc khổng lồ đã trao đổi chế độ ăn bitum gồm thịt và quả mọng để lặng lẽ tiêu thụ tre, một loài thực vật phong phú trong rừng cận nhiệt đới nhưng có giá trị dinh dưỡng thấp”, người phụ trách cổ sinh vật có xương sống của NHM, Tiến sĩ Xiaoming Wang cho biết. “Giữ chặt thân cây tre để nghiền chúng theo kích cỡ cắn của chúng có lẽ là cách thích nghi quan trọng nhất để tiêu thụ một lượng lớn tre.”

Cách đi và nhai tre cùng lúc.

Khám phá cũng có thể giúp giải quyết một câu đố lâu đời về gấu trúc: Tại sao ngón cái giả của chúng dường như kém phát triển? Là ông nội của gấu trúc hiện đại, Iloraractus Chúng có thể được cho là có ngón tay cái giả kém phát triển hơn, nhưng hóa thạch Wang và các đồng nghiệp đã phát hiện ra một ngón tay cái giả dài hơn với đầu thẳng hơn so với hình dạng ngắn hơn, có móc của các hậu duệ hiện đại của nó. Vậy tại sao ngón tay cái của gấu trúc giả lại ngừng phát triển để có được dáng người cao hơn?

Wang nói: “Ngón cái của gấu trúc đang nằm nên đi lại và ‘nhai’.

Cầm gấu trúc so với đi bộ (xương trắng là ngón cái giả). Nguồn: Được phép của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hạt Los Angeles

Wang và các đồng nghiệp tin rằng ngón tay cái ngắn hơn của gấu trúc hiện đại là sự thỏa hiệp tiến hóa giữa nhu cầu điều khiển cây tre và nhu cầu đi lại. Đầu có móc của ngón tay cái thứ hai cho phép gấu trúc hiện đại thao túng cây tre đồng thời cho phép chúng mang trọng lượng ấn tượng của mình đến bữa ăn tre tiếp theo. Rốt cuộc, “ngón tay cái” làm nhiệm vụ kép như một sesamoid xuyên tâm – một xương ở cổ tay động vật.

“Năm đến sáu triệu năm là đủ thời gian để gấu trúc phát triển ngón tay cái giả dài hơn, nhưng có vẻ như áp lực tiến hóa của việc cần phải đi lại và mang theo trọng lượng của chính nó đã khiến ‘ngón tay cái’ ngắn lại – đủ mạnh để hữu ích. “

Wang cho biết: “Gấu trúc tiến hóa từ tổ tiên ăn thịt và trở thành loài thuần tre, và chúng phải vượt qua nhiều trở ngại. “Có thể một ‘ngón tay cái’ có khả năng chống chịu của xương cổ tay là sự tiến hóa đáng ngạc nhiên chống lại những trở ngại này.”

Tham khảo: “Ngón tay cái sai của gấu trúc khổng lồ cổ đại chỉ ra nhu cầu xung đột về di chuyển và cho ăn” của Xiaoming Wang, Dennis F. Su, Nina Jablonsky, Shuibing Jie, Jay Kelly, Lawrence J. Flynn và Tao Ding, ngày 30 tháng 6 năm 2022, Báo cáo khoa học.
DOI: 10.1038 / s41598-022-13402-y

Các tác giả của bài báo này có liên kết với Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quận Los Angeles, Los Angeles, California, Hoa Kỳ; Viện Cổ sinh và Cổ sinh vật có xương sống, Viện Khoa học Trung Quốc, Bắc Kinh, Trung Quốc; Đại học Bang Arizona, Tempe, Arizona, Hoa Kỳ; Đại học Bang Pennsylvania, Công viên Đại học, Pennsylvania, Hoa Kỳ; Viện Động vật học Côn Minh, Viện Khoa học Trung Quốc, Côn Minh, Vân Nam, Trung Quốc; Viện Di tích Văn hóa và Khảo cổ Vân Nam, Côn Minh, Vân Nam, Trung Quốc; Đại học Harvard, Cambridge, Massachusetts, Hoa Kỳ.

Nguồn tài trợ được cung cấp bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, Quỹ Khoa học Tự nhiên Vân Nam, Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc, chính quyền các tỉnh Triệu Đông và Triều Dương, và Viện Cổ sinh vật học và Cổ sinh vật có xương sống.