近日,一项发表于《生态与进化前沿》的研究揭示了猫科动物氮稳定同位素分馏的特殊规律,解释了为何作为严格肉食动物的家猫,其毛发中重氮同位素(¹⁵N)含量甚至低于杂食甚至素食的人类,从而在稳定同位素生态学中呈现出“低位营养级”的假象。该研究通过对比分析家猫与人类的毛发、胡须及饮食样本的同位素组成,系统探讨了这一与经典“营养级每升高一级,δ¹⁵N增加约3‰”规律相悖的现象。

研究发现,尽管猫与人类饮食的平均δ¹⁵N值相近,但猫毛与食物之间的δ¹⁵N偏移量(Δ¹⁵N)仅为约1.6‰,远低于人类的约4.7‰。这意味着猫在将食物氮转化为自身组织的过程中,同位素分馏程度显著更低。研究排除了饮食本身¹⁵N值偏低或季节性换毛期蛋白质缺乏是主要原因。研究提出的核心机制在于“蛋白质质量假说”:猫作为特化肉食动物,其食物(肉类)的氨基酸组成与自身组织高度相似,氨基酸无需经过大量分解与再合成即可直接用于构建体蛋白(如毛发角蛋白),从而极大减少了导致重氮同位素富集的分馏过程。
该研究不仅阐明了猫科动物独特的蛋白质代谢生理,也强调了在利用稳定同位素技术重建动物食性、营养级和食物网时,必须考虑物种特异性生理机制的重要性。这一发现对准确解读野生猫科动物的生态位以及古生态饮食重建具有重要科学价值。