大熊貓的消化系統(tǒng)和飲食結(jié)構(gòu)很獨(dú)特,首先大熊貓屬于熊科,所以它們能夠像其他熊科物種一樣消化肉類。大約240萬(wàn)年前,大熊貓變成了食草動(dòng)物,它們的飲食完全轉(zhuǎn)向了竹子,但是它們的消化道結(jié)構(gòu)沒(méi)有變化,能夠消化肉類。因此,理論上大熊貓是可以吃肉的,在大熊貓自然保護(hù)區(qū)的攝像機(jī)也曾經(jīng)捕捉到了野生大熊貓吃肉的畫(huà)面。
動(dòng)物園不讓熊貓吃肉的主要原因應(yīng)該是基于目前野生大熊貓99%以上的食物都由竹子組成。野生大熊貓通常就棲息在竹子不遠(yuǎn)處,喜歡吃竹子的根、芽和葉子,尤其是嫩芽,根據(jù)季節(jié)吃不同種類和部位的竹子。在春天和夏天,主要喜歡吃筍,秋天吃竹葉,在冬天則吃是樹(shù)根。由于竹子的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極低,大熊貓每天必須吃掉23到40公斤竹子以滿足能量需求。
2010年,密歇根大學(xué)生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué)系的一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了熊貓從食肉動(dòng)物成為素食飲食者背后的原因,科學(xué)家利用基因組圖譜的研究將大熊貓的基因組與其他食肉動(dòng)物的基因組進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)了大熊貓T1R1基因發(fā)生了突變,該基因編碼的T1R1蛋白是鮮味受體。大熊貓T1R1的突變使其變成一個(gè)偽基因,無(wú)法表達(dá),結(jié)果導(dǎo)致大熊貓嘗不出肉的鮮味,漸漸地對(duì)肉失去了興趣。
雖然熊貓對(duì)肉不感興趣,長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)一直以竹子為主要食物,但從理論上講,它們的消化道無(wú)法消化植物纖維,因?yàn)樗鼈儧](méi)有編碼纖維素降解酶的基因。研究表明,大熊貓能吃竹子是由于它們的腸道菌群,大熊貓的腸道攜帶大量梭狀芽胞桿菌,這些梭狀芽胞桿菌具有將纖維素分解成單糖的酶,這些細(xì)菌一直生活在熊貓的腸道內(nèi),幫助大熊貓消化竹子纖維。因此,在梭狀芽胞桿菌的幫助下,熊貓可以像素食者一樣生活,盡管它們有食肉動(dòng)物的消化系統(tǒng)。