Están clasificados como osos, ya que poseen el sistema digestivo de un carnívoro, pero cuyo organismo ha sido adaptado a una dieta vegetariana. Su sistema digestivo, por tanto, no está diseñado para procesar materia vegetal por lo que le cuesta extraer la celulosa del bambú, esto les obliga a comer enormes cantidades (entre 12 y 38 kg. al día) durante 14 horas, dejando de comer sólo cuando duermen o recorren distancias cortas. Además del clásico bambú, un 1% de su dieta se compone de otras plantas y de carne. Ocasionalmente los pandas cazan pequeños roedores.
Por lo general, los pandas son animales solitarios. Cada adulto tiene muy bien definido su espacio vital en el que se mueve de forma regular. Aunque no son territoriales, las hembras no toleran a otras hembras en su espacio así como tampoco a otros pandas adultos.
Sus encuentros son escasos fuera de la breve etapa de apareamiento. La temporada de apareamiento es en primavera entre los meses de marzo y mayo, machos y hembras se unen por no más de 2 a 4 días. Alcanzan la madurez sexual entre los 5 años y medio y 6 años y medio. Una hembra puede aparearse con varios machos, que compiten entre ellos. Por su parte los machos buscan distintas hembras en celo. El periodo de gestación oscila entre los 97 y 163 días y normalmente dan a luz a una sola cría (el caso de los gemelos se suele dar en cautividad, cuando se utiliza inseminación asistida). La tasa reproductiva es de una cría cada dos años. Erróneamente, los pandas están considerados como pobres en tasa de reproducción, debido a su desempeño en cautividad. Sin embargo, estudios realizados sobre pandas en estado de libertad revelan que comparten tasas reproductivas más altas comparables con otras especies como los osos negros americanos.
Un panda recién nacido pesa entre 90 y 130 gr. y tiene el tamaño de una barra de mantequilla. Los pandas dependen de sus madres durante los primeros meses de vida y dejan de ser amamantados a los 8 o 9 meses. La mayoría dejan a sus madres cuando estas vuelven a concebir, alrededor de los 18 meses. El ciclo de vida de un panda en libertad es de 14 a 20 años, si bien pueden llegar a vivir 30 años en cautividad.
Los pandas se comunican con bastante frecuencia a través de la voz o la demarcación del territorio (marcan su camino dejando rastros de orina, hincando sus uñas en los troncos de los árboles o frotándose). Normalmente viven en el suelo, pero tienen la habilidad para trepar a los árboles. Si bien esta especie no hiberna, a menudo se traslada a latitudes más bajas en invierno y primavera.
Viven en bosques templados de hoja ancha y mixtos del Sudoeste de China (Gansu, Shaanxi, y las provincias de Sichuan hasta el este de la planicie tibetana).
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