大熊貓和親緣關係較遠的小熊貓可能透過相同的基因變化獨立進化出了額外的“手指”——假拇指。
這兩個物種擁有一個共同的祖先，生活在 4000 多萬年前。大熊貓 (Ailuropoda melanoleuca) 是其他熊的遠親，而小熊貓 (Ailurus fulgens) 則與雪貂的親緣關係更近。這兩個物種都幾乎完全以竹子為食，並藉助假手指。
熊貓的“拇指”——實際上是異常增大的腕骨——使這兩個物種都能夠非常靈巧地抓握和處理竹子。但得克薩斯大學奧斯汀分校的遺傳學家史蒂夫·菲爾普斯說：“如此遙遠的進化動物如何進化出如此相似的生活方式和身體形態，長期以來一直是個謎。”
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在一項新的研究中，中國科學院動物研究所的保護遺傳學家魏輔文和胡義波及其同事製作了小熊貓的首個基因組序列，並將其與大熊貓基因組進行了比較。這項比較發現了 70 個基因，這些基因顯示出這兩個物種的進化變化跡象。
其中兩個基因DYNC2H1和PCNT對肢體發育很重要，這些基因的突變會導致小鼠和人類的骨骼和肌肉異常，包括額外的手指。兩種熊貓還在DYNC2H1和PCNT編碼的蛋白質中共享單氨基酸變化，這在其他 60 種哺乳動物物種中未發現。研究人員提出，這些變化可能促成了熊貓的假拇指。
魏說，名單上的其他七個基因——包括那些參與吸收身體無法產生的維生素和氨基酸的基因——可能幫助兩種熊貓以營養貧乏的竹子為生。該團隊的研究結果於 1 月 16 日發表在《美國國家科學院院刊》上。
英國班戈大學的進化生物學家安德魯·福特說，該團隊提出了一個“非常有力”的候選基因清單，可以解釋熊貓對獨特生活方式的共同適應。但他指出，這項研究旨在僅識別這兩個物種共有的基因變化，而不是那些僅屬於其中一種熊貓或另一種熊貓，但也有助於它們相似性的基因變化。
弗吉尼亞州阿什本霍華德·休斯醫學研究所珍利亞研究園區的遺傳學家大衛·斯特恩強調，需要進行額外的實驗——例如在轉基因小鼠中——來證明包括DYNC2H1和PCNT在內的基因突變促成了熊貓拇指等適應性進化。但他指出，這項研究符合越來越多的文獻，表明面臨相同挑戰的生物通常以基因相似的方式適應。斯特恩說，進化“實際上比任何人預測的都要更可預測”。
本文經許可轉載，並於2017 年 1 月 16 日首次發表。