经济学人科技|| 大熊猫吃竹子是人类一手造成的吗？
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导读
感谢本次思维导图作者
琚儿，英专，备考翻硕，外刊学习者
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Panda evolution
熊猫的演化
英文部分选自经济学人20190202中science and technology版块
Panda evolution
By the hand of man created?
熊猫的演化是人类一手造就的吗？
The giant panda is beloved of conservationists. It is the mascot of the wwf (World Wide Fund for Nature, formerly the World Wildlife Fund) and, with its striking black-and-white pelage, is one of the most recognisable large animals in the world. It is also evolutionarily weird.It is a type of bear, and therefore a member of the order of mammals known[A1] , after their usual dietary habits, as the Carnivora. But it is an obligate herbivore.
大熊猫深受环保人士的喜爱。它是WWF组织（世界自然基金会，前身为世界野生动物基金会）的吉祥物，有着引人注目的黑白毛发[A2] ，是世界上辨识度最高的大型动物之一。从物种的演变上来看，大熊猫也是一种奇怪的生物。它是熊科动物的一种，所以应被归为食肉目哺乳动物——这一名称就是根据它们的饮食惯例而来。然而大熊猫却是严格[A3] 的素食主义者。
And it is rare. Optimistic estimates put the global panda population at between 2,000 and 3,000 individuals—with all those not living in zoos occupying a few fragments of bamboo forest in central China. Pessimists reckon those numbers are on the high side. It is ironic, then, that this icon of the natural world might actually be an accidental consequence of human activity. Yet this is a plausible interpretation of results just published in a paper in Current Biology, by Wei Fuwen of the Institute of Zoology, in Beijing.
大熊猫是稀有动物。据乐观估计，全世界大熊猫的数量大约为2000到3000只，这还包括了华中地区残存的几片竹林里的野生熊猫。不过悲观主义者认为这个数据偏高。具有讽刺意味的是，大熊猫这一自然界的形象代言人[A4] 很有可能是人类活动造成的意外后果。不过这只是对结果的一种可信解释——见于北京动物研究所的魏辅文最近在《当代生物》杂志上发表的一篇论文。
Pandas are not merely herbivores, they are monovores—eating bamboo to the exclusion of almost anything else. Dr Wei wondered when this transition to monovory happened. The answer was, far more recently than anyone had expected.
熊猫不单单是食草动物，他们还十分挑食——基本只吃竹子。魏博士想知道这种饮食习惯的转变是何时发生的。结论是转变发生的时间要比所有人之前猜测的时间早得多。
Past estimates of changes in pandas’ diets have depended on studies of their skulls and genes. The jaws of 4m-year-old fossils suggest that the ancestors of modern pandas were already by then eating a lot of tough vegetable matter. Analysis of a gene called Tas1r1, responsible for the taste sensation called “umami”, which detects glutamic acid, a common component of meat, tells a similar story. It indicates that selective pressures in favour of this gene started to relax about 4.2m years ago. By around 2m years ago, conventional theory has it, pandas had completed the transition to an all-bamboo diet. Dr Wei has, however, brought a third line of evidence to bear. This is the isotopic composition of the animals[A5] ’ bones and teeth.
之前对熊猫的饮食变化作的估计依据的是熊猫头骨及其基因。四百万年前的颌骨化石证明了现代大熊猫的祖先已经开始以大量难嚼的蔬菜为食。一项对Tas1r1基因的分析也验证了这一点。这种基因负责掌控能察觉出谷氨酸（肉类的常见成分）的味觉——“鲜味”。分析发现早在约四百二十万年前，基因偏向这一味觉的选择压力开始逐渐降低[A6] 。传统理论指出熊猫在约两百万年前形成了只吃竹子的饮食习惯。然而，魏博士又提出了第三点证据。他依据的是数只熊猫骨头和牙齿中的同位素构成。
You are what you eat
吃什么，是什么
Hydrogen apart, the most common elements in food are carbon, oxygen and nitrogen. Each of these has several isotopes (atoms of the same element whose nuclei have different numbers of neutrons within, and therefore different atomic weights). The two principal isotopes of carbon, 12C and 13C, and of nitrogen, 14N and 15N, have different ratios in different plant species—and these ratios tend to be preserved in the tissues of animals that eat those plants[A7] . The isotopes of oxygen, 16O and 18O, vary in ratio according to the local climate.
除了氢，食物中最常见的组成元素有碳、氧、氮。每种元素都有几种同位素（相同元素的原子，其原子核中具有不同数量的中子，因此具有不同的原子量）。 碳的两个主要同位素为C12和C13，氮的主要同位素为N14和N15。不同类植物中两种同位素的比例不同，动物吃了这些植物，同位素比例的数值就会在动物的组织中保存下来。氧的同位素为O16和O18，二者的比例随不同的当地气候而变化。
Dr Wei studied carbon and nitrogen isotopes in the bones of a dozen ancestral pandas, dating from between 11,000 and 5,000 years ago, and compared them with those of modern pandas. The ancient animals had a wider range of 15N/14N and 13C/12C ratios in their bones than did the modern ones. That suggests they had broader diets. Oxygen isotopes collected from fossil teeth told a similar story. The ancient pandas had more variable 18O/16O values, suggesting that they lived in more varied environments than do their modern kin.
魏博士研究了12只1.1万至5000年前的古代大熊猫骨骼中的碳同位素和氮同位素，并将它们与现代大熊猫的骨骼中两种元素的同位素作了对比。与现代熊猫相比，古代熊猫的骨骼中N15/N14和C13/C12的比例数值变化范围更大。这表明它们的饮食范围更广泛。从它们的牙齿化石中收集的氧同位素也证明了这一点。古代大熊猫的O18/O16值变化较大，这表明它们生活在比现代同类更多样化的环境中。
Whether the fossil pandas in Dr Wei’s study were still eating any meat remains unclear. What is clear, however, is that they were not yet the obligate bamboo feeders which they are today, and that they were making forest fringes, subtropical zones and open land their home, rather than dwelling solely in bamboo forests. The question is, what made them change?
虽然魏博士研究的12只古代熊猫是否仍以肉为食还不能确定，但可以肯定的是，那时的它们还不像今天这样专以竹子为食。它们把森林边缘、亚热带和开阔地带当作自己的家园，而不是只居住在竹林中。但问题是，是什么让它们改变了饮食和居住习惯呢?
Dr Wei does not speculate. But there is one obvious possible culprit: the spread of Homo sapiens. Early Chinese history is shrouded in myth, but organised states clearly existed by about 5,000 years ago. Growing human populations could easily have displaced the ancestors of modern pandas to fringe areas where there was little to eat but bamboo. And if bamboo is all there is to eat, then those that prefer to eat it will be at an evolutionary advantage. The modern, bamboo-eating panda—symbol of animals under pressure from man—may thus have been made the way it is by precisely such human pressures.
虽然魏博士并没有做出任何推测，但有一个明显的罪魁祸首:智人的扩张。虽然中国早期的历史笼罩在神话之中，但有组织的国家显然在5000年前就存在了。不断增长的人口很容易让现代大熊猫的祖先无处可居，迫使它们转移到那些除了竹子以外没什么可吃的边缘地区。如果那些地方能吃的东西只有竹子，那么喜欢吃竹子的熊猫将在进化上处于优势地位。因此，以竹子为食的现代熊猫是受到人类压迫的动物的代表，可能正是由于人类的这种压迫，它们才变成了现在的样子。
翻译组：
Cindy，女，未来外贸工，TE粉
Minjia, 健身小宝贝，挪威语大王
Zoey，女，材料专业在读博士生，英语语言爱好者
校核组：
Max，Catti2口，会弹吉他的冰上尤里
Goosey，北大翻硕，爱弹钢琴的美男子
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观点|评论|思考
本次观点由Yuki独家奉献
Yuki，非英专准大三，自学通过CATTI二笔
在金庸的《倚天屠龙记》中，张无忌的母亲殷素素在临终前告诫他“越是漂亮的女人，越会骗人”。小时候懵懂无知，不知美丽、迷人又怎会和危险挂钩，现在想来，这一“定律”又岂局限在男女之间，在大自然中，从箱型水母到箭毒蛙，从以色列金蝎到等指海葵……美丽的外表下都是致命的诱惑；甚至在我们心中呆萌的代名词——大熊猫，也是个狠角色：《神异经》中有记载说：：“南方有兽焉，角足大小形状如水牛，皮毛黑如漆，食铁饮水，其粪可为兵器，其利如刚，名曰啮铁”。据科学考证，这一凶猛的“食铁兽”就是如今的大熊猫，更有人宣称大熊猫是古代神魔蚩尤的坐骑，参与过蚩尤和皇帝的战争……堂堂真兽亚纲食肉目熊科中的大熊猫，如今怎么几近沦落为以吃竹子为生的单食性动物，在生物演化过程中，这又是哪些因素作用的结果呢？
魏辅文博士没有在该问题上深究，但不难想到罪魁祸首之一就是人类的繁衍和扩散。人类凭借智人的优越性将大熊猫从森林边缘、亚热带和开阔地带赶出，它们至此便栖居在遍布竹子的森林之中。为了生存，大熊猫便硬生生地把自己从肉食性动物转变到如今的无“竹”不欢。以上其实是生物入侵的一个典型的例子，而人类则被视为最具影响力和破坏性的一种外来入侵种。在地质史上，由于地质变化和大灾难，生物经历过5次自然大灭绝，在距今6500万年前的白垩纪恐龙大灭绝后，就是哺乳动物和被子动物的时代，而从250万年前开始，人类登上历史舞台，第四纪因此被称为人类纪，至此便开始了第六次物种大灭绝。由于人类活动的影响，物种灭绝速度比自然速度快了1000倍，平均每小时就有一个物种灭绝，世界上共有15589个物种受到灭绝威胁，由于地球上的动物和植物之间以及其生存的自然环境之间有着相互依存、相互作用的密切关系，每消失一种物种就会有依附于这条食物链上面的另外10-30种物种消失，这将会破坏生态平衡，使地球环境控制系统紊乱，失去完整性。
以上描述虽略为悲观，但我们还是要辩证地看待生物入侵。世界上大多数地区人们饮食需求都是靠外来物种来满足的，可以说，外来物种的引入使人类得以利用全球的生物资源构建一个丰富、适宜人类生存的生物体系，并为人类提供了更为富有的机会。
根据达尔文的生物进化论，所有生物都会经历产生-发展-兴盛-衰落-灭绝五个阶段，换言之无论这个物种多么强大，多么兴盛，也逃脱不了灭绝的命运。人类在地球上的历史不过短短三百万年，却已面临着各种各样的灭绝威胁：发动核战争自毁前程（机率小）、对大自然的过度破坏造成环境的反噬、甚至是地外物体撞击地球造成自然大灾变……在一些悲观主义者看来，人类的灭绝似也成为必然，道加尔·狄克逊、高野和明、艾伦·韦斯曼等作家也都对没有人类的世界做过大胆猜想。
或许有一天最后一只熊猫会从地球上消失，或许有一天人类也会灭绝，我们能做的设想很多，可在知行合一方面却做得远远不够，这伤了梁从诫等一代环保主义者的心，也是对人类终极命运的不负责。在生物学上，存在“生物演化不可逆性”即：一物种一旦灭绝，尽管再遇到一模一样的有机和无机环境，它也绝不会再出现。昔日的顶级猎食者——袋狼，在被人类无情射杀后走向灭绝，澳大利亚古生物学家道加尔·狄克逊在二十世纪末就致力于复制袋狼，终于在历经千辛万苦之后在2010年传出点喜讯，可复制之路任重而道远，他坦言自己也不知道最终能不能成功。我们的国宝大熊猫，在对自然、对人类诸多妥协之后，是否也会走上“被复制”的不归路呢？最后，我想引用泰戈尔的一段话来结尾：
他们在无边无虑的奥秘中找寻年寿的耗竭。
直至劫的黄昏，火焰黯淡，飞行艰难，翅翼脱落，它们湮灭在永恒无形的光明里。
在星系远伸的视线之外，地球的版图上，光影以极小的时间单位，确定人类时代的范围。
星系的一瞬间，完成了创造和毁灭。
阔大的界限内，短促的时间轨迹，画了又擦，擦了又画。
水泡般浮起的穆罕陀贾罗无声地消逝于沙海。
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愿景
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