Studentul Peishu Li ’19 își amintește prima dată când a văzut un pui de panda născându-se, într-un filmuleț pentru un curs predat de profesoara de biologie Kathleen Smith. „Părea ca o bomboană de jeleu care ieșea dintr-un automat”, a spus Li.
Născuți roz, orbi și neajutorați, panda gigant cântăresc de obicei aproximativ 100 de grame la naștere – echivalentul unui baton de unt. Mamele lor sunt de 900 de ori mai masive decât atât.
Această diferență neobișnuită de mărime i-a lăsat pe cercetători nedumeriți de ani de zile. Cu câteva excepții în rândul unor animale precum echidna și cangurii, niciun alt nou-născut de mamifer nu este atât de mic în raport cu mamele lor. Nimeni nu știe de ce, dar un nou studiu al oaselor din 10 specii de urși și alte animale constată că unele dintre teoriile actuale nu se susțin.
Li și Smith și-au publicat descoperirile luna aceasta în Journal of Anatomy.
Scheletele de pui de panda sunt greu de găsit, dar cercetătorii au reușit să studieze rămășițele conservate ale unor pui de panda născuți la Grădina Zoologică Națională Smithsonian din Washington, D.C.
Primul cuplu de panda de la Grădina Zoologică Națională, Ling-Ling-Ling și Hsing-Hsing, a avut cinci pui la termen în anii 1980, dar niciunul dintre ei nu a supraviețuit mult timp după naștere.
Cercetătorii au făcut scanări micro-CT a doi dintre acești pui, împreună cu grizzly nou-născuți, urși leneși, urși polari, câini, o vulpe și alte animale strâns înrudite de la Muzeul Național de Istorie Naturală Smithsonian și de la Colegiul de Medicină Veterinară din statul Carolina de Nord.
Aceștia au folosit scanările pentru a crea modele digitale 3D ale interiorului osos al fiecărui pui la naștere.
În timp ce un pui de animal crește și se dezvoltă în interiorul uterului, oasele și dinții săi o fac, de asemenea. Cercetătorii au examinat gradul de osificare, sau cât de mult s-a format scheletul până în momentul nașterii. Ei au analizat dacă dinții au început să se calcifice sau să erupă și gradul de fuziune între plăcile osoase care alcătuiesc craniul.
Panda poate fi un exemplu extrem, dar toți urșii au puii disproporționat de mici, a spus Li. Greutatea la naștere a unui urs polar nou-născut ca fracțiune din cea a mamei este mai mică de 1:400, sau mai puțin de jumătate de procent din masa sa corporală. Pentru marea majoritate a bebelușilor de mamifere, inclusiv oamenii, media este mai apropiată de 1:26.
O idee veche de zeci de ani leagă greutatea scăzută la naștere la urși de faptul că, pentru unele specii, sarcina se suprapune cu hibernarea de iarnă. Femelele gestante nu mănâncă și nu beau în această perioadă, bazându-se în principal pe rezervele lor de grăsime pentru a supraviețui, dar și descompunând mușchii pentru a furniza proteine fătului.
Gândirea este că, din punct de vedere energetic, femelele își pot permite să își hrănească puii în acest fel doar pentru o perioadă limitată de timp înainte ca această descompunere a țesuturilor să le amenințe sănătatea. Prin scurtarea sarcinii și nașterea unor pui mici și imaturi, urșii și-ar muta o mai mare parte din creștere în afara uterului, unde puii pot trăi din laptele bogat în grăsimi al mamei lor în loc să îi epuizeze mușchii.
Procurorii teoriei recunosc că nu toți urșii – inclusiv urșii panda – hibernează în timpul iernii. Dar ideea este că greutatea mică la naștere este „blocată” în arborele genealogic al urșilor, împiedicând rudele care nu hibernează să evolueze și ele cu pui mai mari.
„Este cu siguranță o ipoteză atrăgătoare”, a spus Smith.
Dar cercetările echipei de la Duke arată că acest scenariu este puțin probabil. Cercetătorii nu au găsit nicio diferență semnificativă în creșterea osoasă între urșii care hibernează și omologii lor care rămân activi pe tot parcursul anului și nu postesc în timpul sarcinii.
De fapt, în ciuda faptului că sunt mici, cercetătorii au descoperit că majoritatea scheletelor de urs sunt la fel de mature la naștere ca și cele ale verilor lor apropiați de animale.
Ursul panda este singura excepție de la această regulă, arată rezultatele. Chiar și la un pui de panda născut la termen, oasele seamănă foarte mult cu cele ale unui cățeluș de beagle născut cu câteva săptămâni înainte de termen.
„Ar fi ca un făt uman de 28 de săptămâni” la începutul celui de-al treilea trimestru, a spus Smith.
Alți factori ar fi putut împinge puii de panda spre dimensiuni mai mici de-a lungul timpului – unii cercetători dau vina pe dieta lor bazată exclusiv pe bambus – dar datele sunt puține, a spus Li. Cercetătorii spun că aspectul embrionar al ursului panda are probabil de-a face cu o ciudățenie a sarcinii panda.
Toți urșii experimentează ceea ce se numește „implantare întârziată”. După ce ovulul este fertilizat, viitorul făt intră într-o stare de animație suspendată, plutind în uter timp de câteva luni înainte de a se implanta în peretele uterin pentru a-și relua dezvoltarea și a se pregăti pentru naștere.
Dar, în timp ce alți urși au o gestație de două luni după implantare, urșii panda uriași termină într-o lună.
„Practic, sunt insuficient gătiți”, a spus Li, acum doctorand la Universitatea din Chicago.
Cercetătorii spun că au analizat doar scheletele în acest studiu și s-ar putea ca alte organe, cum ar fi creierul, să spună o poveste diferită. Dar noul studiu sugerează că puii de panda urmează aceeași traiectorie ca și alte rude mamifere – oasele lor se maturizează în aceeași secvență și în ritmuri similare – dar cu un calendar trunchiat.
„Dezvoltarea este pur și simplu scurtată”, a spus Smith.
Cercetătorii încă mai caută o explicație completă a motivului pentru care diferența de mărime ciudată a panda a evoluat de-a lungul timpului geologic și cum.
„Avem cu adevărat nevoie de mai multe informații despre ecologia și reproducerea lor în sălbăticie”, a spus Smith, și s-ar putea să nu avem prea mult timp la dispoziție, având în vedere riscul lor de dispariție. Dar acest studiu îi aduce cu un pas mai aproape de un răspuns.
Această cercetare a fost susținută de o bursă Shared Material Instrumentation Facility Undergraduate User Program, de Departamentul de Biologie Duke și de Biroul de Cercetare Universitară de la Duke.
CITAȚIE: „Comparative Skeletal Anatomy of Neonatal Ursids and the Extreme Altriciality of the Giant Panda”, Peishu Li și Kathleen K. Smith. Journal of Anatomy, 2 decembrie 2019. DOI: 10.1111/joa.13127
.
