大熊猫和亲缘关系较远的小熊猫可能通过相同的基因变化独立进化出了额外的“手指”——假拇指。
这两个物种拥有一个共同的祖先，生活在 4000 多万年前。大熊猫 (Ailuropoda melanoleuca) 是其他熊的远亲，而小熊猫 (Ailurus fulgens) 则与雪貂的亲缘关系更近。这两个物种都几乎完全以竹子为食，并借助假手指。
熊猫的“拇指”——实际上是异常增大的腕骨——使这两个物种都能够非常灵巧地抓握和处理竹子。但得克萨斯大学奥斯汀分校的遗传学家史蒂夫·菲尔普斯说：“如此遥远的进化动物如何进化出如此相似的生活方式和身体形态，长期以来一直是个谜。”
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在一项新的研究中，中国科学院动物研究所的保护遗传学家魏辅文和胡义波及其同事制作了小熊猫的首个基因组序列，并将其与大熊猫基因组进行了比较。这项比较发现了 70 个基因，这些基因显示出这两个物种的进化变化迹象。
其中两个基因DYNC2H1和PCNT对肢体发育很重要，这些基因的突变会导致小鼠和人类的骨骼和肌肉异常，包括额外的手指。两种熊猫还在DYNC2H1和PCNT编码的蛋白质中共享单氨基酸变化，这在其他 60 种哺乳动物物种中未发现。研究人员提出，这些变化可能促成了熊猫的假拇指。
魏说，名单上的其他七个基因——包括那些参与吸收身体无法产生的维生素和氨基酸的基因——可能帮助两种熊猫以营养贫乏的竹子为生。该团队的研究结果于 1 月 16 日发表在《美国国家科学院院刊》上。
英国班戈大学的进化生物学家安德鲁·福特说，该团队提出了一个“非常有力”的候选基因清单，可以解释熊猫对独特生活方式的共同适应。但他指出，这项研究旨在仅识别这两个物种共有的基因变化，而不是那些仅属于其中一种熊猫或另一种熊猫，但也有助于它们相似性的基因变化。
弗吉尼亚州阿什本霍华德·休斯医学研究所珍利亚研究园区的遗传学家大卫·斯特恩强调，需要进行额外的实验——例如在转基因小鼠中——来证明包括DYNC2H1和PCNT在内的基因突变促成了熊猫拇指等适应性进化。但他指出，这项研究符合越来越多的文献，表明面临相同挑战的生物通常以基因相似的方式适应。斯特恩说，进化“实际上比任何人预测的都要更可预测”。
本文经许可转载，并于2017 年 1 月 16 日首次发表。