De “verbazingwekkende” eigenschap van de reuzenpanda is minstens zes miljoen jaar geleden ontwikkeld

Een kunstenaar reconstrueert Ailurarctos uit Shuitangba. De vasthoudende functie van zijn valse duim (weergegeven in de rechter persoon) heeft het niveau van de moderne panda bereikt, terwijl de radiale sesamoïde tijdens het lopen iets prominenter kan zijn dan zijn moderne tegenhanger (gezien bij de linker persoon). Credit: Illustratie door Mauricio Anton

bamboe eten? Het zit allemaal om de pols.

Wanneer is een duim eigenlijk geen duim? Wanneer het handwortelbeen langwerpig is van de reuzenpanda die wordt gebruikt om bamboe vast te pakken. Door zijn lange evolutionaire geschiedenis heeft de hand van de panda nooit een echt vijandige duim ontwikkeld. In plaats daarvan ontwikkelde het een duimachtige vinger van het carpale bot, de radiale sesamoïde. Deze unieke aanpassing helpt deze beren om volledig van bamboe te leven, ondanks dat ze beren zijn (leden van de orde Carnivoren of carnivoren).

In een nieuwe onderzoekspaper die vandaag (30 juni 2022) is gepubliceerd, rapporteren wetenschappers de ontdekking van de oudste voorouderlijke panda die bamboe at en deze ‘duim’ had. Verrassend genoeg is ze groter dan haar moderne nakomelingen. Het onderzoek werd uitgevoerd door het Los Angeles County Museum of Natural History, curator van fossielen van gewervelde dieren Xiaoming Wang en collega’s.

Terwijl de beroemde valse duim in hedendaagse reuzenpanda’s (reuzenpanda melanoleuca) is al meer dan 100 jaar bekend en hoe dit handwortelbeen is geëvolueerd, wordt niet begrepen vanwege de bijna volledige afwezigheid van fossielen. Fossiele valse duim van voorouders van reuzenpanda’s, Ilorarctus, die 6-7 miljoen jaar geleden dateert, werd ontdekt op de Shuitangba-site in de stad Zhaotong, in de provincie Yunnan in het zuiden van China. Het geeft wetenschappers een eerste blik op het vroege gebruik van dit extra getal (zesde) – en het eerste bewijs van een bamboedieet bij panda-voorouders – en helpt ons de evolutie van deze unieke structuur beter te begrijpen.

Chengdu panda eet bamboe. Credit: afbeelding gereproduceerd met toestemming van Sharon Fisher

“Diep in het bamboebos wisselden reuzenpanda’s een bitumendieet van vlees en bessen om stilletjes bamboe te consumeren, een overvloedige plant in het subtropische woud maar met een lage voedingswaarde”, zegt NHM’s conservator paleontologie van gewervelde dieren, dr. Xiaoming Wang. “Het stevig vasthouden van de bamboestengels om ze tot hun hapgrootte te verpletteren, is misschien wel de belangrijkste aanpassing aan het consumeren van een enorme hoeveelheid bamboe.”

Hoe je tegelijkertijd op bamboe kunt lopen en kauwen?

De ontdekking zou ook kunnen helpen bij het oplossen van een al lang bestaande puzzel van panda’s: waarom lijken hun valse duimen onderontwikkeld? Als de grootvader van de moderne panda, Ilorarctus Er werd misschien verwacht dat ze een minder ontwikkelde pseudo-duim hadden, maar fossiel Wang en collega’s ontdekten een langere valse duim met een rechter uiteinde dan de kortere, haakvormige figuur van zijn moderne afstammelingen. Dus waarom stopte de duim van de valse panda met groeien om een ​​groter figuur te krijgen?

“De duim van de liggende panda moet lopen en ‘kauwen'”, zegt Wang. “Deze dubbele functie vormt een limiet voor hoe groot deze ‘duim’ kan zijn.”

Een panda vasthouden versus lopen (het witte bot is de pseudo-duim). Krediet: met dank aan het natuurhistorisch museum van Los Angeles County

Wang en collega’s geloven dat de kortere valse duim van de moderne panda een evolutionair compromis is tussen de noodzaak om de bamboe te manipuleren en de noodzaak om te lopen. Dankzij de gehaakte punt van de tweede duim kunnen moderne panda’s de bamboe manipuleren terwijl ze hun indrukwekkende gewicht naar hun volgende bamboemaaltijd kunnen dragen. De “duim” doet immers een dubbele taak als de radiale sesamoïde – een bot in de pols van het dier.

“Vijf tot zes miljoen jaar zou genoeg tijd moeten zijn voor panda’s om een ​​langere pseudo-duim te ontwikkelen, maar het lijkt erop dat de evolutionaire druk om te moeten reizen en zijn eigen gewicht te dragen de ‘duim’ kort heeft gehouden – sterk genoeg om nuttig te zijn zonder groot genoeg te zijn”, zegt Dennis Su, universitair hoofddocent. In het College of Human Evolution and Social Change and Research Scientist bij het Human Origins Institute van de Arizona State University, en co-leider van het project dat de panda-exemplaren ophaalde:

“Panda’s evolueerden van vleesetende voorouders en werden een pure bamboevoeder, en ze moeten veel obstakels overwinnen”, zegt Wang. “De resistente ‘duim’ van het polsbeen is misschien wel de meest verbazingwekkende vooruitgang tegen deze obstakels.”

Referentie: “De valse duim van de oude reuzenpanda wijst op tegenstrijdige eisen voor beweging en voeding” door Xiaoming Wang, Dennis F. Su, Nina Jablonsky, Shuibing Jie, Jay Kelly, Lawrence J. Flynn en Tao Ding, 30 juni 2022, Wetenschappelijke rapporten.
DOI: 10.1038 / s41598-022-13402-y

De auteurs van dit artikel zijn verbonden aan het Los Angeles County Museum of Natural History, Los Angeles, Californië, VS; Instituut voor paleontologie en paleoantropologie van gewervelde dieren, Chinese Academie van Wetenschappen, Beijing, China; Arizona State University, Tempe, Arizona, VS; Penn State University, University Park, Pennsylvania, VS; Kunming Instituut voor Zoölogie, Chinese Academie van Wetenschappen, Kunming, Yunnan, China; Yunnan Instituut voor Culturele Relikwieën en Archeologie, Kunming, Yunnan, China; Harvard-universiteit, Cambridge, Massachusetts, VS.

Financiering werd verstrekt door de Amerikaanse National Science Foundation, de Yunnan Natural Science Foundation, de National Natural Science Foundation of China, de regeringen van Zhaotong en Chaoyang, en het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology.