Jennifer Zaspel tidak dapat menjelaskan mengapa dia memutuskan untuk memasukkan ibu jarinya ke dalam botol rama-rama. Hanya mahu. Dia menangkap rama-rama pada malam Juli di Timur Jauh Rusia dan menangkap Calyptra, dengan keriting coklat di sayapnya yang menyerupai daun kering, dalam botol pengumpulan plastik. Dari 17 spesies tropika calipra, lapan adalah vampir. Lelaki kadang-kadang menyimpang dari diet buah mereka, memasukkan rahang mulut yang kuat ke dalam mamalia seperti lembu, tapir, dan bahkan gajah dan manusia untuk minum darah segar.
Tetapi Zaspel percaya bahawa dia berada di luar wilayah di mana dia dapat menemui spesies vampir. Dia menangkap C. thalictri, yang terkenal di Switzerland, Perancis dan hingga ke Jepun sebagai pemakan buah yang ketat.
Sebelum menggulung botol ngengat, "Saya hanya meletakkan ibu jari saya di dalamnya untuk melihat apa yang dia lakukan," kata Zaspel. "Dia menusuk ibu jari saya dan mula memakan saya."
Begitu banyak untuk lapan vampir. Zaspell, ahli entomologi di Muzium Awam Milwaukee, masih bingung dengan genetik rama-rama di dua lokasi Rusia yang dikunjunginya pada tahun 2006. Jantan akan menggigit jari penyelidik jika ditawarkan, tetapi kajian genetik menunjukkan bahawa rama-rama ini ada dalam senarai spesies ramah. Sekurang-kurangnya mereka harus.
The proboscis Calyptra thalictri mengeluarkan darah dari seorang saintis. Sudah lama dipercayai bahawa rama-rama ini memakan buah-buahan secara eksklusif, kerana probosisnya lebih baik disesuaikan untuk menumbuk plum daripada ibu jarinya.
"Saya akan membandingkannya dengan sengatan lebah," kata Zaspel. Untuk kepentingan sains, salah seorang rakan sekerja Zaspel secara sukarela mendokumentasikan pengalaman itu, sambil menyatakan bahawa rama-rama itu makan selama 20 minit. Gigitan ini pasti tidak disedari. Rama-rama dan vampir ini mempertaruhkan nyawa mereka ketika memberi makan.
Mengganggu sarapan merah sekali-sekala atau cuba bertahan dengan darah sahaja jauh lebih sukar daripada yang ditunjukkan dalam filem. Tidak banyak haiwan yang menjalani gaya hidup yang serupa: beberapa serangga dan arthropoda lain, beberapa moluska, beberapa ikan, kadang-kadang burung, dan, tentu saja, tiga spesies kelawar.
Video promosi:
Darah bukanlah makanan yang paling senang dimakan. Haiwan itu biasanya berusaha menyerap sebanyak mungkin makanan dalam satu masa. Tetapi dengan jumlah kepahlawanan seperti itu, darah boleh menjadi toksik. Yang mengatakan, makanan berdarah saja tidak mencukupi, kerana kekurangan beberapa nutrien asas. Dengan gaya hidup ini, usus mempunyai fisiologi khas. Alat moden genetik dan biologi molekul mendedahkan pengkhususan tersembunyi yang diperlukan untuk makan darah, serta amalan kejam yang kadang kala melampau, seperti memindahkan darah dari rama-rama ke rama-rama. Walaupun banyak penyesuaian biologi ini tidak akan setanding dengan kekuatan vampir abadi, dalam beberapa cara ia boleh dianggap sebagai kekuatan super.
Pinggan besar
Untuk memahami risiko yang ditanggung oleh vampir, bayangkan seekor haiwan yang beratnya 35 juta kali ganda dari anda. Sekarang cuba menggigitnya. Cukup kuat untuk berdarah.
Jelas, ia akan menjadi mengamuk. "Anda mudah dibunuh oleh tuan rumah," kata ahli fisiologi serangga molekul Pedro Oliveira dari Universiti Persekutuan Rio de Janeiro. Pengganda sebanyak 35 juta digunakan untuk nyamuk 2 miligram yang menyerang orang seberat 70 kilogram.
Mencari sumber darah yang sangat besar bukanlah sesuatu yang mudah. "Jika kita pergi ke hutan, jarak ratusan meter antara inang vertebrata, dan ratusan meter akan menjadi kilometer bagi kita," kata Oliveira. Vampire kecil itu perlu mencari kapilari untuk digigit, hanya beberapa milimeter di bawah permukaan kulit. Bagi manusia, hanya sekitar 10% kulit yang sesuai.
Profesional penghisap darah, kumbang Rhodnius prolixus, mempunyai enzim di dalam usus yang menjaga tirosin dalam makanan daripada mengkristal dan menusuk tisu.
Mengingat bahaya dan cabaran yang dihadapi oleh penderma darah, "kebanyakan mereka berusaha untuk meminimumkan jumlah kunjungan," kata Oliveira. Mereka minum dengan cepat dan banyak minum. Kumbang muda yang menghisap darah, mampu menyebarkan penyakit Chagas yang melemahkan, meminum 10 kali berat badannya dalam darah hanya dalam beberapa minit.
Untuk mengaitkannya dengan fisiologi manusia? Lupakan ia. Ada orang yang sengaja meminum darah, dan itu cerita lain, tetapi walaupun jumlah kecil mengikut piawaian - seperti darah yang ditelan melalui mimisan - boleh menyebabkan sakit perut, yang bermaksud cirit-birit, kata Thomas Gantz dari David Geffen School of Medicine of Medicine Universiti California, Los Angeles. Darah segar sukar untuk dicerna usus manusia dan sangat sedikit air yang diekstrak dari darah dan dihantar ke buah pinggang. Gantz membandingkan darah dengan penyelesaian yang diminum orang untuk membersihkan sistem pencernaan, dengan cepat dan tidak selesa, untuk kolonoskopi.
Bahan-bahan yang tidak berbahaya dalam jumlah besar boleh menjadi toksik dengan pengambilan darah tinggi. "Dos menentukan racun," kata Oliveira.
Keluarkan air dari darah dan dapatkan 90% protein. Oliveira menghadapi bahaya protein ini ketika meneliti genetik salah satu kumbang Amerika, Rhodnius prolixus, di makmalnya. Kumbang berbentuk air mata ini, dengan badan meruncing ke arah kepala, bersembunyi di celah-celah di dalam atau di luar rumah. Pada waktu malam, kumbang jantan dan betina mencari orang, binatang peliharaan mereka atau mamalia lain untuk makan darah. Kumbang ini sangat rahsia dan, tidak seperti ngengat vampire, tidak membangkitkan mangsanya ketika digigit. Tidak seperti nyamuk, gigitannya menyebarkan patogen melalui air liur, kumbang ini menyebarkan parasit penyakit Chagas melalui kotoran yang ditinggalkannya pada inang.
Daripada semua asid amino yang terdapat dalam hidangan besar ini, tirosin sahaja mempunyai sebilangan besar enzim yang siap memecahnya di dalam perut kumbang, saintis menunjukkan pada tahun 2014. Mencari enzim yang memecah tirosin dalam usus "agak pelik," kata Oliveira. Pada mamalia, hati dan ginjal adalah satu-satunya organ yang mempunyai enzim yang merosakkan tirosin. Sekali lagi, kebanyakan mamalia tidak membendung usus mereka dengan protein sahaja.
Apabila para penyelidik mematikan kemampuan memecahkan tirosin kumbang, baik secara genetik atau dengan enzim yang menyekat secara kimia, kumbang mati selepas makan tengah hari. Oliveira dan rakannya menulis mengenai perkara ini dalam Biologi Semasa pada tahun 2016. Sebilangan kumbang mati menunjukkan bahawa kristal tirosin menembus usus dan memercikkan isinya ke rongga badan. Penemuan ini, kata para saintis, suatu hari dapat memberi ahli biologi molekul ubat mereka sendiri yang dapat membunuh vampir.
Menghisap darah di arthropoda telah berkembang secara bebas beberapa kali (hingga 21), tetapi lebih kerap daripada itu, vampir terpaksa menyelesaikan masalah yang sama dengan pelbagai kebiasaan biokimia. Walau bagaimanapun, detoksifikasi tirosin boleh menjadi masalah yang telah ditangani oleh banyak saluran darah dengan cara yang serupa, kata Oliveira.
Senjata pertama menyerang untuk mematikan kimia am adalah sebatian yang menghalang enzim HPPD. Enzim menghentikan pemecahan tirosin, dan bukan hanya pada kumbang yang disebutkan di atas. Semasa diuji, kaedah ini selamat untuk kumbang tenusu dan cacing mealy.
Darah buruk
Tirosin adalah salah satu nutrien yang menjadi toksik melalui isi padu. Di dunia nyata, kemampuan vampir mengeluarkan sampah jauh lebih penting daripada kekuatan fiksyen untuk mengangkat trak.
Ahli nefrologi Jonas Axelsson dari Karolinska Institute di Stockholm dan rakan-rakannya mengkaji fungsi buah pinggang pada kelawar vampir berbanding spesies saudara mereka yang hidup di buah atau nektar. Makanan manusia biasanya merangkumi 50 hingga 120 gram protein setiap hari, tetapi jika diberi makan seperti kelelawar vampire, setara manusia akan menjadi 6.000 gram protein setiap hari untuk badan 70 paun. Overdosis protein ini bermaksud bahawa kelawar ini mempunyai kepekatan protein dalam produk sisa protein-metabolik seperti urea, yang secara langsung akan menyebabkan kegagalan buah pinggang pada manusia.
Tetapi tikus vampire baik-baik saja. Buah pinggang mereka sama dengan kelawar yang lain. Tikus vampire memberikan lebih banyak ruang untuk tubulus panjang yang menyerap semula nutrien dari air kencing yang baru disiapkan, katanya.
Sebilangan besar protein dalam darah adalah hemoglobin, molekul ajaib yang mengandungi zat besi yang membawa oksigen ke seluruh badan dan membantu vertebrata tumbuh besar dan gemuk. Walau bagaimanapun, pencernaan kadar hemoglobin yang cepat ini dapat melepaskan dos zat besi yang berpotensi toksik ke dalam aliran darah. Orang yang sihat dapat membuat doktor mereka gembira dengan kepekatan zat besi dalam darah sebanyak 127 mikrogram per 100 mililiter. Walau bagaimanapun, kepekatan 200 kali lebih tinggi nampaknya tidak membahayakan spesies larva lamprey. Larva mengambil zat besi dalam proses memakan apa sahaja yang mereka dapati. Ketika lamprey laut (Petromyzon marinus) matang, mereka mengembangkan barisan gigi tanpa ampun, yang mereka menusuk dan menghisap darah dari ikan lain. Pada masa yang sama, kepekatan zat besi dalam darah turun - hingga kira-kira 10 kali ganda tahap sihat bagi manusia.
Tetapi yang lebih buruk daripada lamprey laut yang menghisap darah adalah rembesan yang menghalang darah mangsa dari pembekuan.
Lampreys pertama kali menempel pada kulit, yang menyerupai "penyedut pelembap di wajah," kata pakar dan pakar biologi lamprey, Margaret Docker dari University of Manitoba di Winnipeg, Kanada. Sebagai sebahagian daripada eksperimen, dia membiarkan lamprey perak yang menghisap darah (Ichthyomyzon unicuspis) menggigit tulang pipinya. Mereka dijumpai di tasik dan sungai di Amerika Utara. Hanya separuh daripada 38 spesies lampreys dunia menghisap darah.
Lampreys menangkap mangsa dengan baik. Sebahagiannya tidak melepaskan diri semasa menaiki air terjun atau empangan. Sangat jarang seekor ikan mempunyai waktu untuk menjatuhkan lamprey sebelum menggigit giginya pada lidah atau cakera oral dan melepaskan antikoagulannya.
Lampreys mungkin telah menjadi parasit pada awal sejarah vertebrata, dan oleh itu mereka harus mengembangkan kecenderungan vampir mereka untuk waktu yang lama. Kira-kira fosil Devonian yang berusia 360 juta tahun, sejak zaman dinosaur menjelang, menunjukkan cakera oral dengan 14 gigi yang sama rata, nampaknya siap menghisap darah.
Kajian fisiologi penghisap darah moden mendapat sumber data baru yang kuat pada tahun 2013, ketika pasukan saintis antarabangsa menguraikan sebuah buku dengan petunjuk genetik untuk lamprey laut. Docker berharap dapat mendedahkan lebih banyak trik detoksifikasi di lampreys, seperti superoxide dismutase, yang meningkat apabila tahap besi hati meningkat pada lampreys dewasa. Pada tahap ini, sel hati mirip dengan sel manusia ketika menderita hemochromatosis. Alasan lain untuk mempelajari vampir sebenar, jika tidak cukup, adalah untuk membongkar rahsia baru penyakit metabolik manusia.
Tidak cukup
Di dalam darah boleh banyak bencana dan beberapa yang lain. "Tidak mudah bagi vampir untuk menangani hal ini," kata ahli mikrobiologi Rita Rio dari Universiti Virginia Barat di Morgantown.
Dia menjelaskan bahawa tidak ada vitamin B yang cukup dalam darah. Haiwan memerlukan zat ini sebagai nutrien untuk pelbagai proses asas tubuh seperti peraturan gen, isyarat sel dan pemecahan asid amino. Walau bagaimanapun, haiwan tidak dapat membuat bekalannya sendiri. Mana-mana lalat vampire Ryo mengatasi masalah ini dengan sangat bijak.
"Saya suka tsetse lalat sejak pertama kali mengetahui tentang mereka," katanya. Di Afrika sub-Sahara, lalat memiliki "biologi yang sangat keren," katanya, dan bukan kemampuan mereka menyebarkan parasit yang mematikan orang.
Lalat Tsetse serupa dengan lalat rumah lemak biasa, tetapi sangat berbeza. Daripada bertelur banyak telur kecil seperti serangga normal dan berharap beberapa keturunan bernasib baik, seekor lalat tsetse betina membawa satu keturunan pada satu masa. Satu telur muncul di dalamnya dan, ketika ia tumbuh, mengambil makanan dari kelenjar "susu" di dalam ibu. Anda dapat melihat bagaimana ia menjadi semakin rakus. Kadang kala ibu memberikan keturunan yang lebih besar darinya. Dan keturunan pada masa ini hanya akan mempunyai tahap boneka, memisahkan mereka dari kedewasaan. "Seolah-olah saya melahirkan anak berusia 12 tahun," kata Rio.
Apabila seorang ibu yang sedang terbang memberi bayinya awal dalam hidupnya, dia juga memberi dia jangkitan yang diperlukan untuk memasukkan diet berdarah ke dalam dietnya. Setiap larva muncul dengan bakteria berbentuk batangnya sendiri, Wigglesworthia. Bakteria ini mengambil vitamin B dan berkembang di dalam organ khas yang tumbuh di dalam lalat. Versi tsetse fly organ ini - bakterioma - seperti "sedikit donat di sekitar saluran pencernaan," kata Rio.
Interaksi antara lalat dan mikroba telah menarik minat ahli biologi evolusi, kerana gen bakteria dan inang berubah dari generasi ke generasi, kadang-kadang memusnahkan atau mewujudkan fungsi aneh, bergantung pada tindakan salah satu rakan kongsi.
Kelawar rendah lemak
Kelemahan darah yang lain adalah kandungan lemak rendahnya, sekurang-kurangnya dari sudut pandang kelelawar vampir. Seekor mamalia terbang kecil hanya dapat memuat 20-30% dari beratnya sendiri sebagai beban, jadi makanan ringan tanpa lemak yang kecil tidak akan dapat menampung tikus untuk waktu yang lama. Kelawar vampire khas (Desmodusrotundus) tidak dapat bertahan tiga hari tanpa minum darah, kata ahli biologi evolusi Gerald Wilkinson dari University of Maryland di College Park. Ini adalah salah satu kekuatan yang mendorong tikus ini untuk membina rangkaian peredaran sosial.
Mamalia bergigi tajam ini adalah salah satu daripada tiga spesies kelawar yang menghisap darah, dan semuanya dijumpai di lintang panas di hemisfera barat. Wilkinson menemui D. rotundus liar pertama yang dipelajarinya di sebuah peternakan di Kosta Rika, di mana "dia sering berlepas dan mendarat di kaki kuda," katanya. Tikus mempunyai hidung kecil yang berdaging, "seperti babi," yang mampu merasakan panas - ini membantu menentukan di mana darah hangat mengalir paling dekat dengan permukaan tubuh. Secara amnya, mendapatkan darah "bukanlah perkara yang paling remeh bagi tikus." Biasanya, tikus menghabiskan setengah jam mencari tempat, menyisir rambut kuda, jika perlu, menggigit sepotong kecil daging dan menjilat luka, semasa kencing. Kuda itu pun tidak bangun. Kembali ke luka pada malam berikutnya jauh lebih mudah daripada mencari lokasi baru. Wilkinson menyedari bahawa kelawar memakan kuda yang sama,walaupun pada hakikatnya kuda itu bergerak ke padang rumput yang lain.
Menurut Wilkinson, air liur kelawar mempunyai sifat antikoagulan yang mengagumkan. "Saya digigit beberapa kali dan darah sukar dihentikan," katanya. "Orang-orang yang digigit terbangun dalam genangan darah - dan selalunya darah itu berlalu lama setelah kelawar itu keluar."
Berbanding dengan spesies kelawar yang lain, kelelawar vampire biasa mempunyai kekuatan super: bukannya terbang, ia hanya berjalan di atas tanah.
Apabila kelelawar yang lapar tidak dapat mencari makanan untuk malam itu, pengisap darah yang berpengalaman dapat mengambil darah dari pemburu yang lebih berjaya. Mereka meletakkan wajah mereka satu dengan yang lain, dan "sementara satu haiwan tidak bergerak, yang lain menjilat," kata Wilkinson.
Dalam eksperimen pertamanya dengan kelawar yang ditawan, dia mendapati haiwan yang bersedia secara berkala berkongsi darah dengan tikus yang lapar tanpa hubungan apa pun. Selama beberapa dekad, para saintis membahaskan sama ada wajar untuk menganggap kelawar vampir sebagai contoh altruists semula jadi. Walaupun dalam kurungan, vampir membantu saudara yang kelaparan.
Ya, menjadi vampir sukar. Oleh itu, vampir saling membantu.
Ilya Khel
