Majalah sains popular Denmark Wiedenskab mengemukakan lima jenis kuasa besar sejati di kalangan mamalia. Sebagai contoh, zirafah dapat menahan tekanan darah yang sangat besar, dan anjing laut gajah menahan nafas selama berjam-jam. Para saintis memberitahu bagaimana haiwan berjaya dalam hal ini dan adakah mungkin seseorang dapat mengembangkan kuasa besar yang sama.
Bagaimana anda menyukai idea memasang penghawa dingin di otak anda atau menahan nafas selama dua jam? Sebilangan mamalia mempunyai kekuatan ghaib yang hampir.
Kita mamalia mempunyai satu kesamaan - kita melahirkan bayi yang masih hidup. Selepas itu, kami memberi tumpuan kepada cara mendidik dan memberi mereka makan dengan sebaik mungkin, terutamanya dengan bantuan susu kita sendiri.
Tetapi walaupun prinsip asas fisiologi semua mamalia sama persis, banyak haiwan mampu melakukan apa yang tidak mampu dilakukan oleh manusia.
Kebolehsuaian haiwan liar yang luar biasa adalah topik persidangan yang baru-baru ini diadakan di Universiti Aarhus. Di atasnya, para penyelidik berkongsi pengetahuan mereka tentang apa yang dapat dilakukan oleh haiwan di makmal, tetapi memberi perhatian khusus kepada bagaimana mereka berkelakuan di persekitaran semula jadi mereka.
Tepat kerana prinsip asas struktur tubuh kita adalah sama, para saintis berharap jika anda memahami kuasa besar mamalia, suatu hari pengetahuan ini dapat digunakan dalam pengembangan teknologi dan ubat-ubatan untuk rawatan manusia.
Sebagai contoh, beberapa haiwan dalam proses penyesuaian memperoleh keupayaan untuk menyejukkan otaknya.
"Kami menyebutnya selektif otak pendinginan, dan jika seekor haiwan lapar dan dahaga, anda dapat mengetahui suhu otak," kata Andrea Fuller, profesor fisiologi di University of the Witwatersrand di Afrika Selatan.
Video promosi:
Andrea Fuller mengusahakan penyesuaian mamalia dengan keadaan iklim yang teruk di Gurun Kalahari di Afrika selatan. Pasirnya meliputi kawasan yang sama dengan separuh dari Denmark, dan hampir tidak ada air di sana.
Tetapi bagi banyak haiwan, ini hanyalah kebimbangan biasa setiap hari. Dalam artikel ini, kita akan melihat kebolehan luar biasa lima haiwan liar yang telah menyesuaikan diri dengan habitatnya.
1. Aardvark menyejukkan otaknya
Selama bertahun-tahun, orang menyangka bahawa haiwan seperti aardvark, juga dikenal sebagai "babi bumi," hidup dalam keadaan sangat panas dan kering, terutamanya kerana mereka secara aktif menyejukkan otak mereka.
Inilah cara penyejukan otak selektif yang berfungsi di banyak mamalia besar (primata agak terkecuali):
- Mereka menyejukkan darah yang sudah menyumbangkan oksigen, iaitu darah vena.
- Struktur khas di kepala membolehkan anda membuat sesuatu seperti tasik darah yang sejuk.
- Darah panas yang baru saja dioksigenkan di paru-paru, iaitu darah arteri, bergerak ke sistem peredaran darah melalui tasik ini dan menyejuk sebelum sampai ke otak.
"Oleh itu, pengetahuan kita sejak sekian lama menyangkut fakta bahawa haiwan yang tinggal di gurun seperti aardvarks melawan pemanasan otak dengan cara ini," kata Andrea Fuller, yang mempelajari mekanisme penyesuaian mamalia terhadap kehidupan di padang pasir.
Haiwan gurun tidak mampu berpeluh
Inilah cara penyejukan otak selektif yang berfungsi di banyak mamalia besar (primata agak terkecuali):
Mereka menyejukkan darah yang sudah menyumbangkan oksigen, iaitu darah vena.
Struktur khas di kepala membolehkan anda membuat sesuatu seperti tasik darah yang sejuk.
Darah panas yang baru saja dioksigenkan di paru-paru, iaitu darah arteri, bergerak ke sistem peredaran darah melalui tasik ini dan menyejuk sebelum sampai ke otak.
"Oleh itu, pengetahuan kita sejak sekian lama menyangkut fakta bahawa haiwan yang tinggal di gurun seperti aardvarks melawan pemanasan otak dengan cara ini," kata Andrea Fuller, yang mempelajari mekanisme penyesuaian mamalia terhadap kehidupan di padang pasir.
Haiwan gurun tidak mampu berpeluh
"Tetapi sistem yang paling sensitif terhadap panas di dalam badan adalah usus, dan ia akan memasak sebelum otak," kata Andrea Fuller.
Penyelidikannya menunjukkan bahawa haiwan tidak hanya menguruskan otak mereka untuk menyelamatkan nyawa mereka (yang tidak akan memakan banyak kos jika usus mereka mendidih).
Mereka menyejukkan otak untuk mengawal peluh, yang diatur oleh otak. Aardvark hanya menggunakan penyaman dalaman untuk memastikan kehilangan air dalam peluh terkendali, yang sangat penting di persekitaran dengan sedikit atau tanpa air.
Ini adalah kemampuan yang sangat berguna untuk menyejukkan otak dalam kekurangan air untuk mengelakkan isyarat berpeluh yang tidak praktikal.
Anda boleh membaca lebih lanjut mengenai penyejukan otak aardvark dan penyelidikan mamalia besar yang hidup di bawah suhu tinggi dalam artikel 2014 percuma yang diterbitkan dalam jurnal Physiology.
2. Landak dan lain-lain hibernasi
Pada musim sejuk, landak mengalami hibernasi yang mendalam di antara ranting dan daun layu, mengurangkan penggunaan tenaga badan kepada hanya 4% metabolisme normal.
Sebagai perbandingan, minimum mutlak kita semasa tidur adalah 65% daripada metabolisme normal kita.
Dengan kata lain, landak siap untuk kekal dalam keadaan "kaleng" dalam jangka masa yang sangat lama. Segala-galanya di tubuhnya semasa hibernasi berlaku dengan sangat perlahan.
Keadaan seperti ini dalam diri seseorang akan menjadi kejayaan besar ketika melakukan operasi yang kompleks. Belum lagi matlamat paling keren - perjalanan angkasa ke Marikh.
Bagaimana hibernasi berguna untuk seseorang?
Beruang dan tikus kecil yang tidak terhitung jumlahnya juga dapat hibernasi, dan keadaan seperti hibernasi diperhatikan pada spesies burung tertentu.
Manusia belum tahu bagaimana - tetapi - suka belajar daripada pakar dalam hal ini yang dapat memastikan tubuh tetap berjalan dengan penggunaan tenaga yang minimum.
Satu kajian baru menunjukkan bahawa menurunkan suhu badan secara semula jadi mungkin berpotensi besar dalam pemulihan orang yang mengalami serangan jantung.
Bagaimana pula dengan kita? Penyelidikan baru menunjukkan bahawa pada hakikatnya, waktunya tidak lama lagi akan ada rawatan yang serupa dengan hibernasi haiwan.
3. Meterai gajah hidup di bawah perairan (besar)
Walaupun penampilannya tidak biasa, anjing laut gajah dapat menyelam 50 kali sehari hingga kedalaman lebih dari 2 ribu meter, dan dengan tenang berada di bawah air selama dua jam, walaupun mereka biasanya menyelam "hanya" sekitar setengah jam.
Kami di Wiedenskub baru-baru ini menulis mengenai penyelam Filipina, yang juga dapat menyelam untuk jangka masa yang lebih lama daripada kami, penduduk tanah yang lain. Tetapi penyelam yang terlatih dan mungkin disesuaikan secara genetik dapat menahan nafas selama "hanya" lima minit.
Tidak mengejutkan, para pakar memanggil anjing laut gajah sebagai penyelam laut dalam yang paling sukar di dunia. Termasuk ikan paus.
"Salah satu anjing laut gajah kami tinggal 15 minit pada kedalaman 2.000 meter, setelah hanya tiga minit muncul di udara. Mereka menghabiskan 90% masa mereka di bawah air. Haiwan ini bukan 'penyelam'. Mereka hanya hidup di bawah air, "kata Mike Fedak, profesor emeritus di St Andrews University di Scotland, yang telah bekerja dengan anjing laut gajah selama bertahun-tahun.
Kesimpulan ini disokong oleh kenyataan bahawa anjing laut gajah tidak keberatan tidur siang pada kedalaman 400 meter.
Meterai gajah dapat mengawal fungsi jantung
Semasa percubaan, ketika anjing laut gajah berenang di tangki tertutup, dan tingkap di mana udara dapat diakses ditutup dari semasa ke semasa, Mike Fedak memerhatikan ketika meterai gajah dengan sengaja menghentikan jantungnya, begitu saintis mengulurkan tangannya ke menetas.
Baru-baru ini terdapat bukti yang meyakinkan bahawa mamalia yang menyelam secara sedar dapat mengawal degupan jantungnya.
Juga, mamalia menyelam mengawal aliran darah mereka untuk menghantar oksigen dalam darah ke organ yang sangat memerlukannya. Contohnya, ke otak dan jantung, sementara otot yang lain mesti puas dengan simpanan oksigen mereka sendiri.
Maksudnya, anjing laut gajah adalah pakar dalam menguruskan aliran darah mereka sendiri, dan ini dapat dilihat dengan jelas bagaimana degup jantung tiba-tiba melambat dengan satu gelombang tangan saintis.
Sangat menarik bagaimana dan kapan anjing laut gajah melakukannya secara semula jadi. Adakah ini menjelaskan kemampuan mereka untuk menyelam dalam jangka masa yang lama?
Kerjasama laut dalam untuk kebaikan semua
Mike Fedak dan saintis lautan yang ingin memahami bagaimana lautan berperilaku dan bagaimana mereka mempengaruhi perubahan iklim telah menjalin kerjasama yang tidak biasa.
Dilengkapi dengan sensor yang mengukur, misalnya, suhu air dan kemasinan, dan mengirim isyarat GPS, anjing laut gajah membantu para oseanografer mempelajari lapisan dalam lautan, sementara Mike Fedak memperoleh pandangan berharga tentang tingkah laku haiwan secara mendalam.
Untuk lebih lanjut mengenai kolaborasi ini, di mana anjing laut menggantikan seluruh kapal saintis, lihat laman web MEOP: Mamalia Laut Menjelajah Tiang Laut ke Kutub.
4. Tekanan darah zirafah pasti membunuhnya
Banyak ciri yang berkaitan dengan jarak jauh dari jantung ke otak zirafah, memerlukan penyesuaian khas.
Profesor Tobias Wang, profesor biologi di University of Aarhus, telah berada di barisan hadapan dalam penyelidikan mengenai leher, kaki dan jantung zirafah selama bertahun-tahun dengan Kristian Aalkjær.
Jantung jerapah harus berat dua puluh kilogram, kata satu jenaka. Sesungguhnya, zirafah memerlukan tekanan yang luar biasa untuk menghantar darah ke leher panjang ini ke otaknya - dan ia terasa hebat dengannya.
Zirafah mempunyai hati yang gemuk
Tetapi berat jantung zirafah hanya setengah peratus daripada jumlah berat badan, sama seperti berat badan kita.
Tetapi ia mempunyai dinding ruang jantung yang sangat tebal, yang memberikan tekanan darah tambahan, seperti yang dibuktikan oleh hasil penyelidikan baru yang dibentangkan pada persidangan tersebut.
5. Alpaca kekal separuh anak sepanjang hayatnya
Di perut ibu anda, anda juga menggunakan ini - sejenis protein super yang disebut hemoglobin, yang mengikat dan mengangkut oksigen ke dalam darah kita.
Pada bayi yang belum lahir, hemoglobin berwarna merah seperti ibu, tetapi kerana ia harus memindahkan oksigen dari sistem peredaran darah ibu ke sistem bayi sendiri, ia mempunyai kemampuan yang lebih besar untuk mengikat oksigen. Ini adalah ciri hemoglobin semua bayi mamalia sehingga mereka dilahirkan.
Ini digunakan oleh alpaca. Dia menghabiskan hidupnya di pergunungan tinggi, di mana udaranya tipis. Haiwan biasa di sana mesti bernafas lebih cepat untuk mendapatkan oksigen yang mencukupi.
Tidak seperti kita, selebihnya, alpaca sama sekali tidak melepaskan hemoglobin masa kecilnya, sejauh darah, ia tetap menjadi anak seumur hidup.
Banyak haiwan hidup di ketinggian
Terdapat pelbagai contoh penyelesaian pintar untuk tinggal di pergunungan tinggi. Yak Alpine dibincangkan di Alam; tikus, domba dan burung semuanya mempunyai cara tersendiri untuk bertahan hidup di ketinggian.
"Sering kali, haiwan menyelesaikan sekurang-kurangnya sebahagian masalah dengan 'tweaking' atau membuat penyesuaian kecil pada hemoglobin yang mengangkut oksigen dalam darah," kata Roy Weber, profesor emeritus di Jabatan Sains Biologi di Universiti Aarhus, pengarang artikel tinjauan mengenai penyesuaian haiwan ke kehidupan dalam keadaan gunung yang tinggi.
Oleh itu, kami belajar sedikit mengenai beberapa alat menarik yang dimiliki oleh sepupu dan sepupu evolusi kami.
Pada intinya, semua mamalia di sekitar kita sama seperti kita, jadi mungkin suatu hari nanti kita dapat belajar dan menggunakan beberapa kemampuan luar biasa mereka. Ilmu akan menunjukkan.
Inge G. Revsbech
