Kiedy kciuk nie jest kciukiem? Kiedy jest to wydłużona kość nadgarstka pandy olbrzymiej używana do chwytania bambusa. W swojej długiej historii ewolucyjnej ręka pandy nigdy nie wykształciła prawdziwie przeciwstawnego kciuka, a zamiast tego wyewoluowała cyfra przypominająca kciuk z kości nadgarstka – sesamoidu promieniowego. To unikalne przystosowanie pomaga tym niedźwiedziom w utrzymaniu się na bambusie, mimo że są niedźwiedziami (członkami rzędu Carnivora, czyli mięsożercami). W nowej pracy opublikowanej w Scientific Reports kurator paleontologii kręgowców w Muzeum Historii Naturalnej hrabstwa Los Angeles Xiaoming Wang i współpracownicy donoszą o odkryciu najwcześniejszego bambusożernego przodka pandy, który posiada taki „kciuk”. Co zaskakujące, jest on dłuższy niż u jej współczesnych potomków.

Podczas gdy słynny fałszywy kciuk u żyjących pand olbrzymich (Ailuropoda melanoleuca) jest znany od ponad 100 lat, to jak ewoluowała ta kość nadgarstka nie było zrozumiałe z powodu prawie całkowitego braku zapisów kopalnych. Odkryta na stanowisku Shuitangba w mieście Zhaotong, w prowincji Yunnan w południowych Chinach i datowana na 6-7 milionów lat temu, skamieniałość fałszywego kciuka z przodka pandy olbrzymiej, Ailurarctos, daje naukowcom pierwsze spojrzenie na wczesne użycie tej dodatkowej (szóstej) cyfry – i najwcześniejsze dowody na dietę bambusową u przodków pand – pomagając nam lepiej zrozumieć ewolucję tej unikalnej struktury.

„Głęboko w lesie bambusowym pandy olbrzymie zamieniły wszystkożerną dietę złożoną z mięsa i jagód na spokojne spożywanie bambusa, rośliny obficie występującej w lesie subtropikalnym, ale o niskiej wartości odżywczej” – mówi kurator paleontologii kręgowców NHM dr Xiaoming Wang. „Ciasne trzymanie łodyg bambusa w celu zmiażdżenia ich do rozmiarów kęsa jest prawdopodobnie najbardziej kluczowym przystosowaniem do spożywania olbrzymiej ilości bambusa”.

Jak chodzić i żuć bambus w tym samym czasie

Odkrycie to może również pomóc w rozwiązaniu trwałej zagadki pandy: dlaczego ich fałszywe kciuki są tak pozornie słabo rozwinięte? Można by się spodziewać, że Ailurarctos, jako przodek współczesnych pand, miał jeszcze słabiej rozwinięte fałszywe „kciuki”, ale skamielina odkryta przez Wanga i jego kolegów ujawniła dłuższy fałszywy kciuk z prostszym końcem niż krótszy, haczykowaty palec jego współczesnych potomków. Dlaczego więc fałszywe kciuki pand przestały rosnąć, by osiągnąć dłuższą cyfrę?

„Fałszywy kciuk pandy musi chodzić i 'żuć'” – mówi Wang. „Taka podwójna funkcja służy jako ograniczenie tego, jak duży może stać się ten 'kciuk'”.

Wang i jego koledzy uważają, że krótsze fałszywe kciuki współczesnych pand są ewolucyjnym kompromisem między potrzebą manipulowania bambusem a potrzebą chodzenia. Haczykowata końcówka drugiego kciuka współczesnych pand pozwala im manipulować bambusem, jednocześnie pozwalając im przenieść swoją imponującą wagę do następnego bambusowego posiłku. W końcu „kciuk” pełni podwójną funkcję jako sesamoid promieniowy – kość w nadgarstku zwierzęcia.

„Pięć do sześciu milionów lat powinno być wystarczającym czasem, by pandy wykształciły dłuższe fałszywe kciuki, ale wydaje się, że ewolucyjna presja związana z koniecznością podróżowania i dźwigania swojej wagi sprawiła, że „kciuk” był wystarczająco silny, by być użytecznym, a jednocześnie nie był na tyle duży, by przeszkadzać” – mówi Denise Su, profesor nadzwyczajny w Szkole Ewolucji Człowieka i Zmian Społecznych oraz naukowiec w Instytucie Ludzkich Początków na Arizona State University, a także współprowadząca projekt, w ramach którego odzyskano okazy pandy.

„Ewoluując z mięsożernego przodka i stając się czystym zjadaczem bambusa, pandy muszą pokonać wiele przeszkód” – mówi Wang. „Przeciwstawny 'kciuk’ z kości nadgarstka może być najbardziej zdumiewającym rozwojem wbrew tym przeszkodom”.

Autorzy tego artykułu są związani z Natural History Museum of Los Angeles County, Los Angeles, CA, USA; Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China; Arizona State University, Tempe, Arizona, USA; Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania, USA; Kunming Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Yunnan, Chiny; Yunnan Institute of Cultural Relics and Archaeology, Kunming, Yunnan, Chiny; Harvard University, Cambridge, Massachusetts, USA.

Finansowanie zostało zapewnione przez U.S.A. National Science Foundation, Yunnan Natural Science Foundation, National Natural Science Foundation of China, Governments of Zhaotong and Zhaoyang, Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology.

Źródło: Natural History Museum of Los Angeles County / Tyler Hayden