Pandaların bambu (hint kamışı) yedikleri herkesçe bilinir. Fakat pandaların en yakın akrabalarının etçil olduklarını biliyor muydunuz? Öyleyse ne oldu da etle beslenen pandalar bir vejetaryene dönüştüler?   Yapılan bir çalışmaya göre; pandaların umami tadı reseptör genleri üzerinde -teknik olarak pseudogenizasyon olarak bilinen- bir etkinliğini azaltma/deaktifikasyon durumu meydana gelmiş olabilir. Umami tadı; et, soya sosu ve mantar gibi besinlerin tadlarını daha lezzetli yapar.

Görünen o ki; panda evriminin bir noktasında, umami reseptörleri işlevsiz hale gelmiş. Ne kadar genin değiştiğine bakarak, araştırmacılar bu durumun pandaların bambu yemeye başladıkları zamanla eşzamanlı olduğunu hesapladılar. Fakat bu durumun sebep ve sonuçları ise tam olarak net değil. Araştırmacılar bambu tüketimine dönüşün söz konusu genin yok olmasından önce de başlamış olabileceğini düşünüyorlar. Ne olursa olsun, gen kaybı pandaları vejetaryen yapmıştır, çünkü genin kaybolmasıyla birlikte et ayılara daha az lezzetli gelmeye başlamıştır.

Bitkilerle beslenen otçulların bakteri çeşitliliği tipik olarak en fazlaydı. Etçillerinse en düşüktü. Geniş bir diyet yelpazesi olan hepçillerinki ikisinin ortasıydı. İstisnalar vardı tabii: Kızıl ve dev pandaların bağırsak mikropları, otçul oldukları hâlde etçil akrabalarınınkine (ayılar, kediler ve köpekler) daha fazla benziyordu. Yine de genel bir örüntüden söz etmek mümkündü ve bu örüntünün hem basit bir açıklaması vardı, hem de altında derin bir anlam yatıyordu.

Önce açıklamaya bakalım. Bitkiler karalarda en bol bulunan besin kaynağıdır fakat onları sindirmek için daha fazla enzimatik güç gerekir. Hayvan etine kıyasla, bitki dokuları daha fazla kompleks karbonhidrat (selüloz, hemiselüloz, lignin ve dayanıklı nişastalar gibi) içerir. Omurgalılarda bunları parçalayacak moleküler baltalar yoktur. Ama bakterilerde vardır. Bir bağırsak bakterisi olan B-teta'nın karbonhidratları parçalayan 250'den fazla enzimi vardır; bizdeyse bu işlevi gören enzim sayısı -genomumuz 500 kat büyük olduğu hâlde- 100'ün altındadır. B-teta ve diğer mikroplar, sahip oldukları bu geniş alet takımıyla bitkisel karbonhidratları parçalayarak, doğrudan bizim hücrelerimizi besleyen maddeler açığa çıkarır. Toplamda enerji alımımızın %10'unu, bir inek ya da koyundaysa %70'ini sağlarlar. Hayvanlar, bitkisel diyetle beslenebilmek için hem çok çeşitli hem de bol miktarda mikroba ihtiyaç duyar.

Şimdi gelelim bunun altında yatan derin anlama. İlk memeliler küçük, hızlı hareket eden, böceklerin başına bela etçillerdi. Etten bitkilere geçiş, bizim grubumuz için evrimsel açıdan büyük bir adımdı. Bitkilerin bolluğu ve çeşitliliği, otçulların etçil akrabalarına göre çok daha hızlı çeşitlenmesine ve büyük dinozorlardan boşalan nişlere yayılmasına olanak tanıdı. Günümüzde yaşayan memeli türlerinin büyük çoğunluğu bitki yer ve çoğu takımın en az bir otçul üyesi vardır. Hatta bambu yiyen pandalar bile, kediler, köpekler, ayılar ve sırtlanları içeren Carnivora takımına dahil edilir. Yani memelilerin başarısı vejetaryenlik üzerine, vejetaryenlik de mikroplar üzerine kurulmuştur. Farklı memeli grupları, zaman zaman ortamdaki bitki parçalayan mikropları yutmuş ve onların enzimlerini yapraklara, sürgünlere, sap ve dallara saldırmak için kullanır hale gelmiştir.

Doğru mikroplara sahip olmak yetmez. Mikropların çalışacak yere ve zamana ihtiyacı vardır. Bitki yiyen memeliler onlara her ikisini de sağlamıştır. Bağırsaklarının kimi bölümlerini kısmen sindirim yapan dostlarını barındırmak, kısmen de besin geçişini yavaşlatarak mikroplara işlerini yapabilecek zamanı tanımak için genişletip, fermantasyon odacıklarına çevirmişlerdir. Filler, atlar, gergedanlar, tavşanlar, goriller, domuzlar ve bazı kemirgenlerde, bu odacıklar bağırsağın sonunda yer alır. Bu şekilde "artbağırsak fermentasyonu yapanlar" mikroplara sıra gelmeden kendi enzimlerini kullanarak gıdadan olabildiğince fazla besin maddesi çıkarabilirler. İnek, geyik, koyun, kanguru, zürafa, suaygırı ve deve gibi hayvanlar önbağırsak fermentasyonu yaparlar; mikroplarını ya midelerinden önce ya da birkaç odacıktan ilkinde barındırırlar. Besin maddelerinin bir kısmını mikroplar için feda ederler ama ardından sindirim yapan ortaklarını sindirirler. "Kesenin önde olmasının nedeni bu işte: O zaman bakterileri de yersiniz," diyor Ley. "Çok akıllıca. Saman yiyerek işin içinden sıyrılabilir, yine de istediğiniz bütün besinleri alabilirsiniz." Sığır gibi önbağırsak fermantasyonu yapan bazı hayvanlar, mide içeriğini ağza geri getirip yeniden çiğnedikten sonra tekrar yutma döngüsünden oluşan nahoş ama verimli bir işlem olan geviş getirme süreciyle, mikroplarına daha da fazla zaman tanımış olur.

- Ed Yong (Mikrobiyota)

Her ne kadar etçil sınıfına ait de olsa büyük panda diyetinin %99'unu bambunun oluşturduğu bir vejetaryendir. Büyük pandanın gen dizilimi umami tad reseptörü olan Tas1r1 'in bir pseudogen olması ve büyük pandaların umami algısındaki kaybı da onların neden bir otçula dönüştüğünü açıklıyor. Bu hipotezi test etmek için; büyük pandanın Tas1r1 geninin bütün 6 eksonunu ve diğer 5 etçilinkini dizdik. Tas1r1'in açık okuma çerçevesinin (ORF) diğer 5 etçilde bozulmamış olduğunu ancak büyük pandada bozulmuş olduğu sonucuna ulaştık.

Tas1r1'in sinonim olmayanlarının sinonim olanların yerini alışının vuku oranının (ω) diğer etçil nesile kıyasla büyük pandada belirgin derecede daha yüksek. Vuku oranı ω değişimine ve gözlenilen bozulmuş-ORF değişimi sayısına dayanarak, büyük pandadaki Tas1r1'in işlev baskısının - %95 eminlikle- 1.3 ve 10Ma olan durumundan ∼ 4.2 Ma  rahatladığını tahmin ediyoruz. Yaptığımız bu tahmin; fosil kayıtlarından elde edilen büyük pandanın diyet değişimiyle de yaklaşık olarak aynı zamana denk gelmesiyle uyumlu halde.

Büyük pandanın ete bağlılığındaki düşüşün, Tas1r1 eksikliğinden kaynaklı olarak ete olan ilgisini azaltarak onun otçul yaşama dönmesine sebep olan; Tas1r1 pseudogenizasyonuna bağlı olarak umami tadını kaybetmesinden ileri geliyor olması muhtemeldir. Bununla birlikte ekstra faktörler de muhtemelen gerekçe olabilir çünkü inek ve at gibi otçullarda Tas1r1 geni sağlam bir şekilde varlığını sürdürmeye devam ediyor.