A 19 éves Peishu Li hercegi diák emlékszik arra, amikor először látott egy pandabébit születni, egy videóban, amelyet Kathleen Smith biológiaprofesszor tanított. “Olyan volt, mintha egy zselés cukorka pattant volna ki az automatából” – mondta Li.
A rózsaszín, vak és tehetetlen óriáspandák születésükkor általában 100 grammot nyomnak – ez egy vajrúdnak felel meg. Anyjuk ennél 900-szor masszívabb.
Ez a szokatlan méretkülönbség évek óta fejtörést okoz a kutatóknak. Néhány kivételtől eltekintve az olyan állatok közül, mint az echidnák és a kenguruk, egyetlen más emlős újszülöttjei sem ilyen aprók az anyjukhoz képest. Senki sem tudja, miért, de egy új, 10 medve- és más állatfaj csontjait vizsgáló tanulmány szerint a jelenlegi elméletek egy része nem állja meg a helyét.
Li és Smith ebben a hónapban a Journal of Anatomy című folyóiratban tette közzé eredményeit.
A pandabébik csontvázaihoz nehéz hozzájutni, de a kutatóknak sikerült tanulmányozniuk a washingtoni Smithsonian Nemzeti Állatkertben született pandabébik megőrzött maradványait.
A Nemzeti Állatkert első pandapárjának, Ling-Lingnek és Hsing-Hsingnek öt kifejlett kölyke született az 1980-as években, de egyikük sem élt sokáig a születés után.
A kutatók mikro-CT-vizsgálatot végeztek két ilyen kölyökről, valamint újszülött grizzlykről, lajhárokról, jegesmedvékről, kutyákról, egy rókáról és más, a Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeumból és az Észak-Karolinai Állami Állatorvosi Főiskoláról származó, közeli rokon állatokról.
A szkenneléseket arra használták, hogy 3D-s digitális modelleket készítsenek az egyes kicsik születéskori csontos belsejéről.
Amint egy kisállat növekszik és fejlődik az anyaméhben, csontjai és fogai is fejlődnek. A kutatók megvizsgálták a csontosodás mértékét, vagyis azt, hogy a csontváz mennyire alakult ki a születés időpontjára. Megnézték, hogy a fogak elkezdtek-e meszesedni vagy kitörni, és hogy a koponyát alkotó csontlemezek között milyen mértékű az összeolvadás.
A panda talán szélsőséges példa, de Li szerint minden medvének aránytalanul kicsik a kicsinyei. Egy újszülött jegesmedve születési súlya az anyáéhoz viszonyítva kevesebb, mint 1:400, vagyis a testtömegének kevesebb, mint fél százaléka. A kisemlősök túlnyomó többségénél, beleértve az embert is, az átlag közelebb van az 1:26-hoz.
Egy évtizedes elképzelés a medvék alacsony születési súlyát azzal hozza összefüggésbe, hogy egyes fajoknál a terhesség egybeesik a téli hibernációval. A vemhes nőstények ilyenkor nem esznek és nem isznak, a túléléshez leginkább a zsírtartalékaikra támaszkodnak, de az izmokat is lebontják, hogy a magzatot fehérjével lássák el.
A gondolatmenet szerint a nőstények energetikailag csak bizonyos ideig engedhetik meg maguknak, hogy így táplálják a kicsinyeiket, mielőtt ez a szövetlebontás veszélyeztetné az egészségüket. A vemhesség lerövidítésével és a kis, éretlen kicsinyek születésével a medvék növekedésének nagyobb részét az anyaméhen kívülre helyeznék át, ahol a kicsinyek az anyjuk zsírban gazdag tejéből élhetnek, ahelyett, hogy izmait kimerítenék.
Az elmélet hívei elismerik, hogy nem minden medve – beleértve a pandákat is – alszik téli álmot. De az elképzelés szerint a kis születési súly “be van zárva” a medvék családfájába, megakadályozva, hogy a nem téli álmot alvó rokonok is nagyobb kölyköket fejlesszenek.
“Ez mindenképpen egy vonzó hipotézis” – mondta Smith.
A Duke csapat kutatása azonban azt mutatja, hogy ez a forgatókönyv valószínűtlen. A kutatók nem találtak jelentős különbségeket a csontnövekedésben a téli álmot alvó medvék és azon társaik között, amelyek egész évben aktívak maradnak, és nem koplalnak a terhesség alatt.
Sőt, annak ellenére, hogy kicsik, a kutatók azt találták, hogy a legtöbb medve csontváza ugyanolyan érett születéskor, mint közeli állati rokonaiké.
A pandamedve az egyetlen kivétel ez alól a szabály alól, mutatják az eredmények. Még egy teljesen kifejlett pandabébi csontjai is úgy néznek ki, mint egy néhány héttel korábban született beagle kölyöké.
“Ez olyan lenne, mint egy 28 hetes emberi magzaté” a harmadik trimeszter elején, mondta Smith.
Az idő múlásával más tényezők is a kisebb méret felé terelhették a pandabébiket – egyes kutatók a kizárólag bambuszból álló étrendjüket okolják -, de kevés az adat, mondta Li. A kutatók szerint a pandamedve embrionális megjelenése valószínűleg a pandavemhesség egyik sajátosságával függ össze.
Minden medvénél előfordul az úgynevezett “késleltetett beágyazódás”. Miután a petesejt megtermékenyül, a leendő magzat felfüggesztett állapotba kerül, több hónapig lebeg az anyaméhben, mielőtt beágyazódik a méh falába, hogy folytassa fejlődését és felkészüljön a születésre.
De míg más medvék a beágyazódás után két hónapig vemhesülnek, az óriáspanda egy hónap alatt végez.
“Alapvetően alulfőttek” – mondta Li, aki jelenleg a Chicagói Egyetem doktorandusza.
A kutatók azt mondják, hogy ebben a tanulmányban csak a csontvázat vizsgálták, és lehet, hogy más szervek, például az agy, másról árulkodnak. Az új tanulmány azonban azt sugallja, hogy a pandabébik ugyanazt a pályát követik, mint más emlős rokonai – csontjaik ugyanabban a sorrendben és hasonló ütemben érnek -, de egy rövidített menetrend szerint.
“A fejlődés egyszerűen megrövidül” – mondta Smith.
A tudósok még mindig keresik a teljes magyarázatot arra, hogy miért és hogyan alakult ki a pandák sajátos méretkülönbsége a földtörténeti idők során.
“Tényleg több információra van szükségünk az ökológiájukról és a vadonban történő szaporodásukról” – mondta Smith, és a kihalás veszélye miatt talán nincs sok időnk. De ez a tanulmány egy lépéssel közelebb visz a válaszhoz.
Ezt a kutatást a Shared Material Instrumentation Facility Undergraduate User Program ösztöndíja, a Duke Biológiai Tanszék és a Duke Egyetemista Kutatási Iroda támogatta.
CITATION: “Comparative Skeletal Anatomy of Neonatal Ursids and the Extreme Altriciality of the Giant Panda,” Peishu Li és Kathleen K. Smith. Journal of Anatomy, 2019. december 2. DOI: 10.1111/joa.13127
