ジャイアントパンダは分類上は食肉目クマ科の動物で、腸も肉食動物に近い短い作りのままです。食べた竹のうち消化できるのは2割に届かないとされます。それでも竹だけで生きていけるのは、三つの条件がそろっているからです。竹そのものがタンパク質を多く含むこと。毎日十数キロから数十キロを食べ続けること。そして体が使うエネルギーを極端に絞っていることです。
胃腸はなぜ竹を消化できない？
竹を食べる暮らしを何百万年も続けてきたのに、パンダの胃腸は草食向けに作り替わっていません。肉を消化するための作りが、そのまま残っています。
発酵させる部屋を持たない
ウシは胃を四つに分け、ウマは大きな盲腸を持っています。どちらも腸内の微生物に繊維をじっくり発酵させるための部屋です。パンダの胃はひとつだけで、盲腸は退化し、大腸は短くまっすぐです。米国の学術誌『mBio』に載った論文は、これを肉食動物に典型的な作りだと説明しています。
食べた竹は半日ほどで出ていく
サンディエゴ動物園の資料によると、パンダの腸の長さは体長の4〜5倍ほどです。食べ物は5〜13時間ほどで消化管を通り抜けてしまいます。竹の細胞の中身はすばやく吸収できても、細胞の壁にあたる繊維まではほとんど崩せません。
消化できるのは2割に届かない
2015年のAFPの報道は、パンダが消化できる量を摂取量の約17パーセントと伝えています。元になった論文では「20パーセント未満」という表現です。口に入れた竹の8割以上は、栄養にならずに通過していく計算になります。フンの中に竹の繊維がそのまま残っているのはこのためです。
腸内細菌は草食動物と同じ？
胃腸の形だけでなく、中に住む細菌の顔ぶれも草食動物のものではありませんでした。竹を分解する助っ人を、パンダは腸の中にほとんど抱えていないのです。
45頭を1年かけて調べた
上海交通大学の龐小燕（ほう・しょうえん）氏らは、成都のパンダ繁殖研究基地で生まれた45頭のフンを集めました。春・夏・晩秋の3つの季節にわたる121の試料から、腸内細菌の種類を調べています。2015年に『mBio』で発表された結論は、パンダが雑食性のクマの祖先から受け継いだ腸内細菌をいまも保っているというものでした。
繊維を分解する菌がほとんどいない
草食動物の腸でよく見つかるルミノコッカス科やバクテロイデス属は、パンダの腸にはほとんどいませんでした。どちらも繊維を分解すると考えられている菌です。代わりに多かったのは大腸菌のなかまやレンサ球菌で、多様性もとても低かったといいます。繊維を分解できそうな菌は一部の試料にしか出てこず、多くの個体に共通するものはありませんでした。
季節で顔ぶれが大きく入れ替わる
同じ論文では、季節による細菌の変化が個体どうしの差よりも大きいことも分かりました。タケノコが食事から消える晩秋には、細菌の多様性がはっきり下がっています。腸の中の環境は、何を食べているかにそのまま振り回されているようです。
竹は栄養の中身で見ると肉に近い
消化が苦手でも生きていける理由のひとつは、竹が「栄養の乏しい草」とは言い切れない食べ物だったことにあります。
エネルギーの約半分がタンパク質
シドニー大学と中国科学院の研究チームは、陝西省の仏坪（ぶっぺい）自然保護区で野生のパンダにGPS首輪を付けて追いました。食べた竹とフンを集めて分析したところ、取り込むエネルギーのおよそ半分がタンパク質から来ていました。2019年に『Current Biology』へ発表された研究です。
ネコやオオカミと同じ並び入る
タンパク質がエネルギーに占める割合は、野生化したネコで52パーセント、オオカミで54パーセントとされます。パンダの約50パーセントは、この肉食動物たちとほぼ重なる数字でした。食材の見た目で分ければ完全な草食動物なのに、栄養の配分で分けると肉食動物の側に置かれるわけです。パンダの母乳の成分も、ほかの肉食動物に近いことが分かっています。
草食への転換は意外と小さな一歩だった
研究チームは、肉食から竹食いへの切り替えは思われていたほど大きな変化ではなかったかもしれない、とも述べています。栄養の比率がもとの食事に近いなら、体の仕組みを大きく作り替えなくても乗り換えられたからです。腸が肉食のままでも暮らせた理由の一端が、ここにあります。
季節ごとに竹のどこを食べている？
同じ「竹を食べる」でも、パンダは季節によって食べる部位を替えています。いちばん栄養のある部分を追いかける食べ方です。
春はタケノコ・夏と秋は葉・冬は茎
パンダが食べる竹は40種を超えるとされています。タケノコが出る春はそれを好み、夏から秋はおもに葉が中心。冬になると、茎や古い葉を食べる割合が増えます。
| 季節 | おもに食べる部位 | ひとこと |
|---|---|---|
| 春 | タケノコ | 長い冬のあとの貴重なごちそう |
| 夏・秋 | 葉 | 1年の大半を支える主食 |
| 冬 | 茎と古い葉 | 質は落ちるが枯れずに残る |
タケノコのタンパク質は葉の1.7倍
仏坪の調査では、タケノコのタンパク質は約32パーセント、葉は約19パーセントでした。この地域のパンダは、8月下旬からの約8か月を低い土地の竹の葉で過ごします。新芽が出るとタケノコに切り替え、夏には標高の高い場所へ移って別の種類の竹のタケノコを食べます。
山を登ってタケノコを追う
季節を追って、食べ頃のタケノコがある場所へ山を上がっていく形です。ふだんほとんど動かないパンダが、この時期だけはまとまった距離を移動します。動く手間をかけてでも取りにいく価値が、タケノコにはあるということです。
1日にどれくらい竹を食べる？
中身が肉に近くても、8割以上を捨てる以上は量で補うしかありません。パンダの1日は、ほとんどが食べることに費やされています。
葉と茎なら12〜15キロ
体重100キロのパンダが1日に食べる量は、葉と茎なら12〜15キロ、タケノコなら23〜38キロ。サンディエゴ動物園の資料に載っている目安です。タケノコは水分が多くて重いので、同じ栄養を取るのに倍以上の重さが要ります。乾いた重さに直すと、どちらも体重の約6パーセントにあたる量です。
1日10〜16時間を食事にあてる
スミソニアン国立動物園は、パンダが食べ物を探して食べるのに1日10〜16時間を使うと説明しています。野生では、食事の合間に2〜4時間ほどの昼寝をはさむのがふつう。夏には6時間以上休むこともあるといいます。
食事に14時間ほど使えば、残りは10時間ほど。そこに睡眠も移動も繁殖も詰め込むのですから、パンダがのんびりして見えるのは性格というより時間割の問題でもあります。
手と歯だけは竹向きに作り替えられた
胃腸は肉食のまま残りました。一方で、竹をつかんで噛み砕く部分ははっきり竹用に変わっています。
「第6の指」の正体は手首の骨
パンダが竹を握るとき、5本の指の付け根から突起が出て、親指のように竹を挟みます。これは6本目の指ではありません。橈側種子骨（とうそくしゅしこつ）という手首の小さな骨が大きく伸び、皮膚の厚いふくらみに包まれたものです。骨を増やしたのではなく、もとからある骨を大きくして代わりにしたのです。
600万年以上前の化石にもうあった
中国・雲南省の水塘壩（すいとうは）遺跡から、絶滅したアイルラルクトス属の手首の骨が見つかりました。2022年に『Scientific Reports』で報告された化石で、年代は約700万〜600万年前とされます。長さは42ミリで、体の大きさに比べると現在のパンダよりむしろ大きい骨でした。竹をつかむ手は、このころにはもう働いていたのでしょう。
なぜ本物の指ほど長くならなかった？
現在のパンダの骨は、化石よりも相対的に短く、先がかぎ状に曲がっています。この骨は前足の裏側にあり、歩くときには体重がかかる位置です。これ以上長くなると歩くのに邪魔になるため、つかむことと歩くことの折り合いで今の形にとどまった。研究者はそう見ています。
奥歯とあごは石臼の仕様
パンダの奥歯は大きく平たく、肉を切り裂くより硬いものをすりつぶすのに向いた形です。あごを動かす筋肉も強く、硬い竹の繊維を細かく砕けます。入り口だけは竹に合わせて改装し、奥の胃腸はそのまま。竹を細かくして送り込めても、受け取る側が変わらなければ吸収はあまり増えません。
使うエネルギーはどれくらい少ない？
取り込める量を増やせないなら、必要な量のほうを下げる。パンダはこれを体の仕組みのレベルでやっています。
同じ体重の哺乳類の4割弱
中国科学院動物研究所の魏輔文（ぎ・ほぶん）氏らは、飼育下の5頭と野生の3頭が1日に使うエネルギーを測りました。2015年に『Science』で発表された平均は5.2メガジュールです。同じ体重の哺乳類から予想される13.8メガジュールの37.7パーセントにとどまりました。野生の個体だけでも予想の45パーセントです。
コアラより低くナマケモノ並み
この値はコアラよりかなり低く、ミユビナマケモノに近い水準だと論文は書いています。大型のクマのなかまでありながら、燃費はナマケモノ級まで切り詰められているわけです。脳や肝臓・腎臓がほかのクマより小さいことも、消費を抑える一因とされています。
1時間に20メートルしか進まない
GPSで追った野生のパンダは、1日の半分以上を休んで過ごしていました。移動の速さは平均すると1時間に約20メートルです。まわりがすべて食べ物という竹林では、歩き回って探す必要がほとんどありません。
甲状腺ホルモンが低く抑えられている
血液中の甲状腺ホルモンは、同じ大きさの哺乳類で予想される値の5〜6割ほどでした。冬眠中のアメリカクロクマに匹敵する低さとも報じられています。ホルモンを作るのに欠かせないDUOX2という遺伝子に、パンダだけの変異が見つかっています。動きがゆっくりなだけでなく、体の代謝の設定そのものが低い側にあるのです。
※ 甲状腺ホルモンとは、のどにある甲状腺から出て、全身の代謝の速さを決めるホルモンのことです。少ないとエネルギーを燃やす速さが下がります。
肉のうま味を感じる遺伝子が壊れている
パンダは肉を「おいしい」と感じにくい体になっています。肉への未練が薄いことも、竹だけの暮らしを支えてきたのかもしれません。
うま味を受け取る配線が切れている
うま味を感じる受容体の遺伝子Tas1r1は、ホッキョクグマやイヌ・オオカミ・ネコでは正常に働いています。ところがパンダでは、2塩基の挿入と4塩基の欠失で途中に「ここで終わり」の合図が入っていました。設計図が途中までしか読まれず、受容体ができないのです。血縁のない2頭のどちらも同じ形だったため、種全体に広がっていると考えられています。
壊れ始めたのは約420万年前
2010年に『Molecular Biology and Evolution』で発表された解析では、この遺伝子を守る働きがゆるんだ時期を約420万年前と見積もっています。化石から分かる竹食いへの転換の時期と、おおむね重なる数字です。ただし見積もりの幅は130万〜1000万年前と広く、食性の転換より前か後かまでは決められません。
肉に興味がなくなったのが先か
論文の著者は、肉を食べる量が減ってうま味の感覚が要らなくなり、遺伝子が壊れたという順番を有力と見ています。うま味を感じなくなったことが肉食に戻りにくくさせ、竹食いを後押ししたという見方も示しました。ウシやウマはこの遺伝子が働いたまま草を食べているので、ほかの要因もあるだろうと付け加えています。
そもそもなぜ竹を選んだのか？
ここまでは「どうやって竹だけで暮らしているか」の話でした。「なぜ竹を選んだのか」のほうは、実はまだはっきりしていません。
冬でも枯れず取り合いにならない食べ物
野生のパンダが暮らすのは、中国の四川・陝西・甘粛の3省にまたがる標高1500〜3000メートルほどの山地です。ここの竹は冬でも枯れずに残り、しかも主食にする大型の動物がほかにいません。季節で消えず、奪い合いにもならない食べ物だったことが大きいとされます。ただ、なぜ乗り換えたのかの決め手はまだ見つかっていません。
体はばらばらの速さで変わってきた
竹をつかむ手は600万年以上前の化石にすでにあり、うま味の遺伝子が壊れ始めたのは420万年前ごろです。それなのに胃腸は、いまも肉食の作りを残しています。竹食いへの転換は一度に起きたのではなく、体の部分ごとに違う速さで進んだ長い道のりだったことになります。
いまでもたまに肉を食べる
竹が食事の98パーセント以上を占めるといっても、肉をまったく食べないわけではありません。動物園の資料には、ネズミなどの小動物や小さなシカ・イノシシの死骸を食べることがあると書かれています。骨や皮をかじることもあり、妊娠中や子育て中のメスに多いそうです。ただし記録は少なく、詳しいことは分かっていません。
消化できないフンは紙の原料になる
8割以上を消化できない体質には、思いがけない使い道がありました。
製紙の下ごしらえを腸が済ませる
竹から紙を作るには、繊維以外の成分を取り除いて繊維だけを取り出す工程が要ります。パンダのフンは、その下ごしらえが腸の中で済んだ状態です。フンの中には、消化されなかった竹の繊維がたっぷり残っています。
四川の製紙会社がティッシュに
2017年、四川省の製紙会社が中国ジャイアントパンダ保護研究センターと組み、フンや食べ残しの竹からティッシュやトイレットペーパーを作ると発表しました。3か所のパンダ基地から週に数回フンを集め、煮沸と殺菌をしてから紙にします。出荷の前には細菌の検査もするそうです。
消化率2割足らずという数字は、ふつうに見れば落第点です。けれどパンダはその点数を上げる方向へは進みませんでした。食べる量を増やし、動く量を減らし、必要なエネルギーそのものを下げる。そうやって、2割で足りる暮らしのほうを組み上げてきたのです。
参考
- mBio「The bamboo-eating giant panda harbors a carnivore-like gut microbiota, with excessive seasonal variations」(2015)
- 中国科学院動物研究所「Exceptionally low daily energy expenditure in the bamboo-eating giant panda」(Science, 2015)
- Scientific Reports「Earliest giant panda false thumb suggests conflicting demands for locomotion and feeding」(2022)
- Molecular Biology and Evolution「Pseudogenization of the umami taste receptor gene Tas1r1 in the giant panda coincided with its dietary switch to bamboo」(2010)
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