Jättilaispanda syömässä bambua

Jättiläispandan salaisuus selvisi – pandan leukanivelen ja hampaiston kehitys mahdollisti sopeutumisen bamburavintoon

09.07.2021

Vaikka panda on käytännössä kasvissyöjä, sen purentaelimistön toiminta poikkeaa muista kasvisyöjistä. Ravinto on luonnonvalinnan kautta vaikuttanut voimakkaasti pandan purentaelimistön evoluutioon. Turun yliopiston hammaslääketieteen ja biodiversiteettiyksikön tutkijat yhdessä Kiinan pandatutkimuslaitoksen CCRCGP:n tutkijoiden kanssa ovat selvittäneet ensimmäisinä maailmassa vastauksen pandojen erityiseen purentatoimintaan.

Jättiläispandan (Ailuropoda melanoleuca) bamburavinnon käyttö on askarruttanut tutkijoita jo pitkään. Panda on käytännössä kasvissyöjä ja se syö vain muutamia kymmeniä bambulajeja. Bambun syömiseen liittyy erityispiirteenä bambun varren kuoriminen ennen pureskelua, jolloin myrkyllinen kuorikerros poistetaan.

Jättilaispanda syömässä bambua

Kasvinsyöjien poskihampaisiin on yleensä kehittynyt kasvisravinnon jauhamista helpottavia nystermiä ja ravinnonjauhamiseen liittyy olennaisesti myös leukojen sivusuuntainen liike. Vaikka pandan hampaita on tutkittu hyvinkin paljon, ei koskaan aikaisemmin ole kiinnitetty huomiota siihen, että miksi suuret yläleuan kulmahampaat eivät estä kasvissyöjälle – ja myös ihmiselle – tyypillistä alaleuan liikettä sivusuuntaan. Avainasemassa on ollut leukanivelen ja premolaarihampaiden evoluutio.

Leukanivelen evoluutio mahdollistaa sivuttaisen liikkeen

Tutkimusryhmän työ moderneilla 3D-skannaustekniikoilla pandan leuan liikkeistä ja hampaiden rakenteista antoi vastauksen tutkijoita yli sata vuotta askarruttaneeseen kysymykseen siitä, miten pandat kykenevät hyödyntämään bamburavintoa: pandan leukanivel on kehittynyt toisenlaiseksi kuin esimerkiksi ruskeakarhulla tai jääkarhulla. Saranamaisen auki-kiinni -liikkeen lisäksi nivel mahdollistaa bambun kuorimisessa tarvittavan leuan sivusuuntaisen liikkeen, jota urosten taistelutilanteessa tarvitsemat suuret kulmahampaat eivät kuitenkaan estä.

Pandan pääkalloa tutkitaan 3D-skannauksella

– Ravinnon saannin välttämättömyys on muovannut leukanivelen ja hampaiden muotoa tehokkaaseen bambun varren kuorimiseen ilman, että välihampaat ovat kuitenkaan alttiita kasvisravinnon kuluttavalle vaikutukselle tai muille vaurioille, kertoo professori Pekka Vallittu hammaslääketieteen laitokselta. 

Pandojen purentaelimistön kehittyminen tutkimuksessa osoitetulla tavalla mahdollisti pleistoseenikauden alussa pandojen pääsyn loppumattoman suuren bambuaarteen äärelle ainoana suurnisäkkäänä.

– Pandoilla bambun kuorimisessa käytettävät välihampaat, premolaarit, ovat ainutlaatuiset karhujen heimossa ja mahdollistavat myrkyllisen sekä hampaita kuluttavia mineraalikiteitä sisältävän bambujen vihreän kuorikerroksen poistamisen, toteaa professori Juha Varrela Turun yliopiston hammaslääketieteen laitokselta.

Pandan purentatoiminnan tutkiminen auttaa ymmärtämään myös ihmisen purentatoimintaa ja siihen liittyviä piirteitä.

Pandan pääkallo, kuvattuna leuka ja hampaat

– Se, narskutteleeko panda hampaitaan, on vielä avoin kysymys, Vallittu pohtii.

– Nyt julkaistulla tutkimuksella on suuri tieteellinen merkitys, koska artikkeli ratkaisee pitkään säilyneen arvoituksen pandojen ja bambujen välisestä ekologisesta suhteesta toteaa professori Jukka Salo Turun yliopiston biodiversiteettiyksiköstä.

Salo on toiminut aktiivisesti myös Ähtärin eläinpuiston pandahankkeessa ja pandojen asuinalueen Sichuanin Qionglai-vuorten tutkimuksessa. Professori Pekka Niemelä Turun yliopiston biodiversiteettiyksiköstä on vastaavasti tehnyt pandoihin liittyvä tutkimustyötä pitkään alueella. Turun yliopisto on johtanut neljää suojeluhanketta Sichuanin panda-alueella yhteistyössä Kiinan metsähallinnon (State Forestry and Grassland Administration, SFGA)  ja CCRCGP:n kanssa vuosina 1998-2008. Suomeen pandat saatiin tämän yhteistyön tuloksena ja CCRCGP tuli mukaan myös tähän ja tuleviin hankkeisiin. 

Tutkimus on julkaistu kansainvälisessä Scientific Reports -journaalissa.

Kuvatekstit:

Kuva 1: Jättiläispandan purentaelimistö on sopeutunut bambun käyttämiseen ravinnoksi.
Kuva 2: Pandan leukanivel ja välihampaat mahdollistavat bambun kuorimisen.
Kuva 3: Modernit Planmeca Oy:n kehittämät digitaaliset työkalut mahdollistivat pandan leuan liikkeiden ja hampaiden rakenteen tarkan tutkimuksen.

Lisätietoja:

Pekka Vallittu
sähköposti: pekka.vallittu@utu.fi
puh: +358 40 5748200

Luotu 09.07.2021 | Muokattu 09.07.2021