此前确認的熊貓食竹的曆史距今隻有10萬年。今天（7月1日），記者從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（以下簡稱“中科院古脊椎所”）獲悉，科研人員通過大熊貓的祖先——始熊貓的僞拇指和臼齒化石，将熊貓食竹的曆史追溯到600萬年前。
大熊貓抓握和咀嚼竹子。Sharon Fisher 攝
僞拇指和臼齒化石，揭秘熊貓食竹時間
大熊貓有許多“絕技”，使其能夠适應于專門吃竹子的生活。在這些“絕技”中，大熊貓額外的“拇指”是最著名但也是最神秘的。除了大多數哺乳動物前肢上正常的五個手指外，大熊貓還有一個增大的手腕部骨骼，即桡側籽骨，充當第六個手指，形成可以對握的“拇指”來抓住竹子。
大熊貓的僞拇指很早就吸引了博物學家的注意。近幾十年來，得益于著名進化生物學家斯蒂芬·古爾德（Steven J. Gould）的推介，大熊貓獲得對握的拇指狀結構已成為一個著名的進化适應例證，他強調，這種獨特的結構與獨特的吃竹子習性之間存在對應聯系。大熊貓是熊科中一個高度特化的成員，它已經演變成一種專注的植食性動物。
盡管大熊貓的僞拇指非常有名，但它隻是一個相當簡陋的小而扁的結構，曾讓早期的解剖學家迷惑不解。要搞清楚僞拇指的來龍去脈，化石是最重要的證據，但之前的最早記錄僅發現于貴州雙河洞約10.2萬年-4.9萬年前的晚更新世沉積物中。
哺乳動物的籽骨在發育中很容易伸長，為什麼大熊貓沒有演化出一個更細長的桡側籽骨，以便更有效地抓握竹子？之前這個問題沒有得到解答，因為在早于晚更新世的始熊貓-大熊貓譜系中缺乏相關的化石證據。
始熊貓已知生活在距今800萬年-600萬年前。此次研究的始熊貓的僞拇指和臼齒化石，來自2015年中科院古脊椎所、雲南省考古所和昭通市政府聯合組織的水塘壩晚中新世遺址科學發掘。新發現首次記錄了熊貓從雜食性向取食竹子演化的可能時間和步驟。
熊貓的僞拇指為何沒有進一步演化變長？
據中科院古脊椎所研究員鄧濤介紹，在食肉動物中，熊科動物的臼齒最為複雜，因為它們還要咀嚼大量非肉類食物。而在熊科動物中，熊貓的牙齒模式最為精細，牙冠上有密集的齒尖，在強健的下颌骨和颞下颌關節協助下，有利于嚼碎堅硬的竹子。始熊貓的牙齒形态已經達到了現代大熊貓的複雜程度，甚至更複雜。始熊貓是否已經開始吃竹子了？能幫助抓握竹竿的僞拇指是另一個關鍵證據。
人類及其靈長類近親最重要的特征之一，就是演化出能與其他手指對握的拇指來進行精确的抓握，這不僅需要關節的靈活性，還需要屈肌和伸肌的複雜互相作用。大熊貓的抓握與人類的抓握有根本不同，其桡側籽骨通過固定關節與第一掌骨和舟月骨形成了一個功能複合體，與其他掌骨關聯，而不能夠像人類拇指那樣獨立于其他手指運動。
大熊貓（B, D, E）、原始熊類（A）和人類（C）手部的對比。圖/中科院古脊椎所
這種被動的抓握系統遠不如人類的主動抓握系統有效，但它足夠為大熊貓提供吃竹子所需的抓握能力。此外，從進化的角度來看，即使桡側籽骨最初僅略微增大，但也能形成簡單但有用的抓握功能，适度防止竹子從手指上滑落。
為什麼熊貓的僞拇指沒有進一步演化？研究認為，桡側籽骨沒有進一步延伸，是為了兼顧抓握竹竿和承擔體重兩種功能。與犬科、貓科和鬣狗等奔跑型食肉動物的趾行式不同，肥胖的熊科動物都是蹠行式，即走路時以前、後腳掌接觸地面。進一步伸長的桡側籽骨更有利于抓握竹子，但不可避免地與長距離行走産生沖突。桡側籽骨的進一步增大會更顯著地突出于掌面，進而對行走産生幹擾，通俗地說，就是會硌腳。
是以，現生大熊貓通過僞拇指末端向内急劇彎曲成鈎狀和外側變平，來均衡功能間的互相沖突。在現存的熊科動物中，隻有大熊貓有一個大的肉質墊來緩沖桡側籽骨，表明這種骨骼的承重功能很重要。
除了抓握竹子，僞拇指還有走路承重功能
由于栖息地中竹子非常豐富，大熊貓不需要每天長途跋涉去尋找食物，吃得多、吃得快是更重要的事。
熊貓用牙齒撕裂竹竿時，緊緊抓住竹竿可能是僞拇指最有用的功能。竹竿非常堅硬，尤其是冬季完全變為木質時，需要熊貓的雙手有相當大的握力來扭轉和拉拽，以便與下巴配合進行有力的啃咬和撕裂。是以，抓緊竹竿比一把抓住更多的竹子對熊貓來說更重要，是以對僞拇指的長度沒有太強的要求。
熊貓簡陋的僞拇指很難用于采集熊科通常的雜食原料，如種子、堅果、漿果，甚至矮草等。這表明，增大的桡側籽骨唯一取食目标就是竹子，僞拇指是熊貓譜系中有效采集竹子的關鍵适應。
雲南昭通水塘壩始熊貓生态複原，右側個體顯示僞拇指抓握功能，左側個體顯示步行姿态。Mauricio Antón 繪
研究結果顯示，始熊貓具有最早的增大的桡側籽骨，已經形成對握的“拇指”功能。然而，自中新世晚期以來，熊貓的“拇指”沒有進一步增大，因為其在抓握竹子的同時還必須兼顧蹠行式走路的承重功能，不可偏廢任何一方。承重的限制可能是熊貓的僞拇指從未演化成完整手指的主要原因，但這種簡陋的“拇指”表明，大熊貓專門吃竹子的習性至少在距今700萬年-600萬年前就起源了。“距今800萬年-700萬年間的始熊貓尚未發現僞拇指化石，是以不知道那時是否已經取食竹子，隻是從牙齒的結構上看，它已經适應以植物為食。”科研人員說。
新京報記者 張璐
編輯 劉夢婕 校對 吳興發