關於為什麼會出現棕色大熊貓，科學界尚無定論。目前，科學家對這種現象有下面幾種推測。
第一，返祖説，認為棕色體毛是一種原始的性狀。這是由著名熊貓專家、發現第一隻棕色大熊貓的潘文石教授提出的。
第二，隱性基因純合説，認為棕色體毛是一種隱性基因純合的結果。假設體毛的顏色由一對基因來控制，則控制棕色體毛的基因為隱性，只有當親本雙方同時攜帶有這種基因的時候，它們的子一代才可能出現隱性基因純合，從而生長出棕色的體毛。最早提出這種説法的熊貓專家梁啟慧也承認，這只是一個有一定科學根據的假設。
大熊貓研究中心的熊貓“七仔” 攝影 王磊
第三，基因突變説，認為棕色體毛是由於基因突變引起的，但在自然界由於基因突變而影響體毛的概率很低。
第四，環境影響説，認為棕色大熊貓的出現，可能是由於影響毛髮色素合成的微量元素在秦嶺地區的土壤、水源中含量異常，因而影響它的毛髮中的黑色素的合成。
據相關專家介紹，目前，棕色大熊貓方面的研究幾乎是一片空白，研究資料非常有限，要從已發現的幾個案例裏找出規律也很困難，所以要揭開棕色大熊貓之謎，還有待於進一步發現與研究。
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