以竹子为食的特化动物——大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）中微量矿物质的优先吸收与滞留的季节性动态

《Biological Trace Element Research》：Seasonal Dynamics of Trace Mineral Prioritization and Retention in a Bamboo-feeding Specialist: The Giant Panda (Ailuropoda melanoleuca)

　　

摘要

大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）是严格依赖竹子为食的动物，其饮食成分会随着季节的变化而发生显著变化。为了研究野生大熊猫如何应对饮食中微量元素的季节性变化，我们在中国佛坪国家自然保护区对四种必需元素——铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）和铜（Cu）——在两种主要竹种（Bashania fargesii和Fargesia qinlingensis中的含量以及大熊猫粪便中的含量进行了全年周期的量化分析。利用营养几何学（Geometric Framework, GF）和直角混合三角模型（RMT），我们评估了这些元素的季节性摄入优先级、关键元素比例（Cu/Mn、Cu/Zn）以及相对矿物质利用率。微量元素的优先级强烈依赖于时间：在繁殖期、食叶期和越冬期，优先顺序为Cu > Zn > Mn；而在两种竹子的新芽生长期，这一顺序变为Cu > Mn > Zn。铜在所有季节中始终是摄入量最高的元素，而铁的摄入量始终最低。Cu/Mn和Cu/Zn的比例会随着饮食变化而动态变化：新芽中的Cu/Mn含量显著高于叶片中的含量，且Cu/Zn比值在4月（Bashania新芽）和8月（Fargesia叶片）达到峰值。与野生个体相比，四川圈养的大熊猫的铁摄入量相对于铜的比例显著较高（77–623毫克铁每毫克铜，而野生大熊猫为13–29毫克铁每毫克铜），这表明可能存在铁过量的风险。我们得出结论，野生大熊猫通过调整季节性迁徙和饮食转变来适应竹子中矿物质含量的变化，从而维持微量元素平衡。我们的研究结果强调了保护本土竹多样性的重要性，并指出了改进圈养喂养方案以模拟野生大熊猫季节性营养模式的必要性，尤其是在铁元素调节方面。

大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）是严格依赖竹子为食的动物，其饮食成分会随着季节的变化而发生显著变化。为了研究野生大熊猫如何应对饮食中微量元素的季节性变化，我们在中国佛坪国家自然保护区对四种必需元素——铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）和铜（Cu）——在两种主要竹种（Bashania fargesii和Fargesia qinlingensis中的含量以及大熊猫粪便中的含量进行了全年周期的量化分析。利用营养几何学（Geometric Framework, GF）和直角混合三角模型（RMT），我们评估了这些元素的季节性摄入优先级、关键元素比例（Cu/Mn、Cu/Zn）以及相对矿物质利用率。微量元素的优先级强烈依赖于时间：在繁殖期、食叶期和越冬期，优先顺序为Cu > Zn > Mn；而在两种竹子的新芽生长期，这一顺序变为Cu > Mn > Zn。铜在所有季节中始终是摄入量最高的元素，而铁的摄入量始终最低。Cu/Mn和Cu/Zn的比例会随着饮食变化而动态变化：新芽中的Cu/Mn含量显著高于叶片中的含量，且Cu/Zn比值在4月（Bashania新芽）和8月（Fargesia叶片）达到峰值。与野生个体相比，四川圈养的大熊猫的铁摄入量相对于铜的比例显著较高（77–623毫克铁每毫克铜，而野生大熊猫为13–29毫克铁每毫克铜），这表明可能存在铁过量的风险。我们得出结论，野生大熊猫通过调整季节性迁徙和饮食转变来适应竹子中矿物质含量的变化，从而维持微量元素平衡。我们的研究结果强调了保护本土竹多样性的重要性，并指出了改进圈养喂养方案以模拟野生大熊猫季节性营养模式的必要性，特别是在铁元素调节方面。