Il panda gigante (Ailuropoda melanoleuca) è il simbolo universalmente conosciuto delle specie in via di estinzione.
Molti studiosi lo considerano oramai una causa persa date due peculiarità "che remano contro" il loro futuro: una alimentazione molto specifica che in natura richiede un habitat altamente specifico; una bassissima propensione all'accoppiamento. Quando la popolazione scende al di sotto di un numero critico di individui, il bacino genetico si impoverisce talmente da rendere la sopravvivenza (o meglio la loro capacità di sopravvivere come specie nel lungo periodo) molto difficile (leggi anche QUI).
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Tuttavia, nonostante i dubbi legittimi dei genetisti e di chi preferirebbe che gli investimenti sui panda venissero usati in modo più utile per la preservazione dell'ambiente e di altre specie misconosciute, è impossibile non sottolineare come i panda siano simboli ideali per veicolare il messaggio della conservazione e per lanciare gli allarmi sui rischi legati alla continua antropizzazione dell'ambiente. Il loro aspetto "carino", le loro abitudini pacifiche e, cosa non da sottovalutare, il loro non avere mai creato problemi di coesistenza con gli umani (a differenza dei lupi per gli allevatori o di giganti come gli elefanti) spiegano perfettamente gli investimenti fatti per "tenerli in vita", anche se il panda è verosimilmente "già estinto".
Essere al centro dell'attenzione fornisce l'ulteriore vantaggio di poterne studiare in dettaglio il comportamento e la fisiologia. Proprio da questi studi sono emersi dati interessanti circa il loro "incompleto" processo di adattamento alimentare, dipendente dal consumo in larghe quantità della parte più tenera (e solo quella) del bambù.
Come tutti gli animali erbivori, anche i panda hanno dovuto adattarsi nel corso di centinaia di migliaia di anni ad un regime alimentare "innaturale" per la fisiologia di molti vertebrati in quanto privi degli enzimi in grado di digerire (quindi estrarre i nutrienti) molecole come la cellulosa (--> pdf). La soluzione adottata dai mammiferi erbivori è la simbiosi "obbligata" con microbi celluloso-litici ospitati in aree specifiche dello stomaco; la digestione è tuttavia lenta e necessita di continui passaggi bocca-rumine-reticolo prima di essere marcata come "idonea" al transito in direzione intestinale e alla assimilazione dei nutrienti. Simbiosi obbligata in quanto in assenza di questi microbici "lavoratori" l'animale morirebbe letteralmente di fame, indipendentemente dalla quantità di erba ingerita.
Ma mentre erbivori, come i bovini o i cervidi, sono tali lungo tutto il albero filogenetico su scale temporali di milioni di anni, i panda appartengono alla famiglia Ursidae e all'ordine Carnivora, e come tali sono "progettati" su una infrastruttura al più onnivora (come molti orsi) ma di sicuro non prettamente erbivora. Gli antenati dei panda, con il progressivo passaggio ad una dieta unicamente vegetale, hanno intrapreso un arduo percorso adattativo che ha richiesto la simbiosi con microbi specializzati.
Un recente studio pubblicato sulla rivista mBio spiega perché questo adattamento sia ancora oggi "imperfetto" e poco efficiente (e perché i panda siano animali così esposti al rischio estinzione). La sinossi dello studio può essere riassunta in "ecco perché l'intestino del panda non è adatto a digerire il bambù". In estrema sintesi, il microbiota associato ai panda ha un profilo ancora oggi più simile a quello degli ursidi che a quelli di un erbivoro propriamente detto.
I panda giganti "antichi" erano, come anticipato, onnivori. Il bambù è iniziato a comparire nella loro dieta a partire da circa 7 milioni di anni fa per diventare l'alimento quasi esclusivo circa 2,5 milioni di anni fa. In questo percorso di adattamento, i proto-panda hanno evoluto mascelle forti e uno "pseudopollice" per facilitare la presa del cibo. A differenza però di altri erbivori non hanno sviluppato un apparato digestivo specializzato o enzimi digestivi adatti a digerire le componenti più "ostiche" della materia vegetale.
Lo studio dei microbi intestinali effettuato mediante la caratterizzazione del RNA ribosomale presente nelle feci (e la comparazione con quello ottenuto da erbivori appartenenti a diverse famiglie come canguri, cavalli, etc) ha mostrato una scarsa diversità nei microbi intestinali e l'assenza dei batteri che degradano la cellulosa, comuni invece in tutti gli altri erbivori. I panda hanno al contrario una prevalenza di batteri come Escherichia, Shigella e Streptococcus, tipicamente associati ai carnivori.
Riassumendo
Il dato è in un certo senso sorprendente in quanto è noto come, negli esseri umani, cambiare lo stile alimentare sia in grado di influenzare profondamente il microbioma. Questo ovviamente non vuol dire che i microbi simbionti del panda siano incapaci di digerire la cellulosa (dato mangiano solo bambù e sono vivi) ma che i panda si sono dimostrati incapaci di "emanciparsi" dalla infrastruttura urside.
Un elemento che potrebbe spiegare la loro estrema dipendenza da una nicchia ecologica molto limitata.
Fonte
- The Bamboo-Eating Giant Panda Harbors a Carnivore-Like Gut Microbiota, with Excessive Seasonal Variations.
Zhengsheng Xue et al, mBio (2015) vol. 6 no. 3
- For giant pandas, bamboo is vegetarian 'meat'
University of Sidney / news / maggio 2019
Essere al centro dell'attenzione fornisce l'ulteriore vantaggio di poterne studiare in dettaglio il comportamento e la fisiologia. Proprio da questi studi sono emersi dati interessanti circa il loro "incompleto" processo di adattamento alimentare, dipendente dal consumo in larghe quantità della parte più tenera (e solo quella) del bambù.
Come tutti gli animali erbivori, anche i panda hanno dovuto adattarsi nel corso di centinaia di migliaia di anni ad un regime alimentare "innaturale" per la fisiologia di molti vertebrati in quanto privi degli enzimi in grado di digerire (quindi estrarre i nutrienti) molecole come la cellulosa (--> pdf). La soluzione adottata dai mammiferi erbivori è la simbiosi "obbligata" con microbi celluloso-litici ospitati in aree specifiche dello stomaco; la digestione è tuttavia lenta e necessita di continui passaggi bocca-rumine-reticolo prima di essere marcata come "idonea" al transito in direzione intestinale e alla assimilazione dei nutrienti. Simbiosi obbligata in quanto in assenza di questi microbici "lavoratori" l'animale morirebbe letteralmente di fame, indipendentemente dalla quantità di erba ingerita.
Ma mentre erbivori, come i bovini o i cervidi, sono tali lungo tutto il albero filogenetico su scale temporali di milioni di anni, i panda appartengono alla famiglia Ursidae e all'ordine Carnivora, e come tali sono "progettati" su una infrastruttura al più onnivora (come molti orsi) ma di sicuro non prettamente erbivora. Gli antenati dei panda, con il progressivo passaggio ad una dieta unicamente vegetale, hanno intrapreso un arduo percorso adattativo che ha richiesto la simbiosi con microbi specializzati.
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| L'albero evolutivo del panda che dimostra la sua quintessenza orsina. Sulla separazione di orsi polari e orsi bruni vedi articolo precedente QUI |
Un recente studio pubblicato sulla rivista mBio spiega perché questo adattamento sia ancora oggi "imperfetto" e poco efficiente (e perché i panda siano animali così esposti al rischio estinzione). La sinossi dello studio può essere riassunta in "ecco perché l'intestino del panda non è adatto a digerire il bambù". In estrema sintesi, il microbiota associato ai panda ha un profilo ancora oggi più simile a quello degli ursidi che a quelli di un erbivoro propriamente detto.
I panda giganti "antichi" erano, come anticipato, onnivori. Il bambù è iniziato a comparire nella loro dieta a partire da circa 7 milioni di anni fa per diventare l'alimento quasi esclusivo circa 2,5 milioni di anni fa. In questo percorso di adattamento, i proto-panda hanno evoluto mascelle forti e uno "pseudopollice" per facilitare la presa del cibo. A differenza però di altri erbivori non hanno sviluppato un apparato digestivo specializzato o enzimi digestivi adatti a digerire le componenti più "ostiche" della materia vegetale.
Lo studio dei microbi intestinali effettuato mediante la caratterizzazione del RNA ribosomale presente nelle feci (e la comparazione con quello ottenuto da erbivori appartenenti a diverse famiglie come canguri, cavalli, etc) ha mostrato una scarsa diversità nei microbi intestinali e l'assenza dei batteri che degradano la cellulosa, comuni invece in tutti gli altri erbivori. I panda hanno al contrario una prevalenza di batteri come Escherichia, Shigella e Streptococcus, tipicamente associati ai carnivori.
Riassumendo
Nonostante la dieta vegetale dei panda giganti, il contenuto di proteine e carboidrati ricavato è più simile a quello di un ipercarnivoro cioè di animali che ottengono più del 70% della loro dieta da altri animali.
Circa il 50 percento dell'apporto energetico del panda è basato sulle proteine, il che li pone al livello di animali prettamente carnivori come gatti e lupi. Anche la composizione del latte del panda è simile ad altri carnivori. Quindi si comportano come erbivori ma sono ancora, inconsapevolmente, carnivori.
I panda giganti hanno sviluppato tratti erbivori, tra cui cranio, muscolatura della mascella e denti che sono adattati per diete fibrose, e uno 'pseudo-pollice' usato per maneggiare il bambù. Hanno anche perso la capacità di percepire il gusto umami, che viene spesso associato al consumo di carne.
Tuttavia i panda giganti hanno anche un tratto digestivo, enzimi digestivi e microbi intestinali che assomigliano a quelli dei carnivori e non degli erbivori.
Il dato è in un certo senso sorprendente in quanto è noto come, negli esseri umani, cambiare lo stile alimentare sia in grado di influenzare profondamente il microbioma. Questo ovviamente non vuol dire che i microbi simbionti del panda siano incapaci di digerire la cellulosa (dato mangiano solo bambù e sono vivi) ma che i panda si sono dimostrati incapaci di "emanciparsi" dalla infrastruttura urside.
Un elemento che potrebbe spiegare la loro estrema dipendenza da una nicchia ecologica molto limitata.
Articoli di approfondimento sul microbioma --> QUI.
Fonte
- The Bamboo-Eating Giant Panda Harbors a Carnivore-Like Gut Microbiota, with Excessive Seasonal Variations.
Zhengsheng Xue et al, mBio (2015) vol. 6 no. 3
- For giant pandas, bamboo is vegetarian 'meat'
University of Sidney / news / maggio 2019
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