Setiap musim bunga, di hampir setiap hutan di benua Amerika Syarikat, keajaiban berlaku: Semua rusa lelaki mula tumbuh dengan peluh, organ berputar keluar dari dahi mereka. Anda mungkin tahu struktur ajaib ini sebagai tanduk. Tetapi adakah anda pernah berfikir tentang bagaimana mereka bekerja?
Kandungan Terkait
- Rusa Terperangkap Mengepung Tulang Manusia
- Apa Perbezaan Antara Tanduk dan Antlers dan Banyak Lagi Soalan Dari Pembaca Kami
- Untuk Mengelakkan Rusa, Finlandia Merupakan Antlers Rusa Dengan Cat Reflektif
Pertama, dua helai sel-sel bernilai perak dalam dolar di kepala kepala mula membuang tisu pada kadar yang pantas. Tetapi pertumbuhan penggulungan ini tidak terdiri daripada sel-sel mati, seperti kuku, rambut, atau keratin yang membentuk tanduk ram. Sel-sel ini masih hidup .
Dari akhir bulan Mac sehingga kejatuhan awal, tanduk tanduk telah ditutup dengan lapisan kulit kabur yang disebut "baldu, " seperti lumut lembut yang menutupi batu halus. Di bawah salutan pelindung ini, salur darah dan syaraf renda sekitar berkembang pesat tulang, seolah-olah binatang itu tumbuh femur tanpa otot mengelilinginya. Apabila tanduk tumbuh, mereka menjadi cawangan yang semakin besar.
Datang jatuh, baldu mula mengecut dan mati. Kambing-kambing menjadi gatal-gatal yang ganjil, dan rusa lelaki berjalan mengelilingi membuang balutnya dengan menggosok mainan baru pada anak pokok dan cabang kecil. (Ini jawatan menggaru dipanggil "menggosok".) Apabila baldu itu keluar, ia mendedahkan semua tulang yang halus dan menenangkan di bawah. Kini, wang itu bersedia untuk berperang melawan saingannya dan berjuang untuk haknya untuk berkahwin dengan semua wanita yang dapat ditemuinya.
Haiwan dengan pertumbuhan tulang yang dikenal sebagai tanduk-badak, domba, impala-cenderung membesarkan mereka muda dan menjaga mereka seumur hidup. Sebaliknya, semut dilahirkan semula setiap tahun. Betul: Ini kitaran pertumbuhan, kehidupan, kematian dan gatal yang rumit berlaku setiap tahun.
Selain itu, apa yang luar biasa tentang perkembangan antler ialah berapa cepat ia berlaku. Haiwan seperti ikan lumba-lumba atau tokek mungkin paling terkenal kerana regenerasi anggota badan mereka yang cepat, tetapi rusa sebenarnya adalah antara penanam organ tercepat di kerajaan haiwan. Sekiranya makanan adalah cukup dan satu dolar adalah sihat, tisu-tisunya boleh berkembang pada kadar kira-kira tiga perempat inci sehari. Bayangkan jika rambut atau kuku anda berkembang dengan pantas!
Tidak seperti gading atau tanduk, antler bermula sebagai organ hidup yang terbungkus dalam lapisan kulit yang dikenali sebagai "baldu." (Eric Kilby / Flickr) Tetapi dalam biologi, seperti dalam ekonomi, tidak ada makan tengahari percuma, yang bermaksud semua percambahan itu datang pada kos. Tidak kira berapa banyak buah beri dan acorns rusa lelaki yang digunakan, dia tidak boleh sepenuhnya membuat untuk tenaga yang akan disalurkan ke dalam perhiasan kepala beliau kacak. Untuk mengimbangi lejar, tubuhnya sebenarnya akan menyedut nutrien dari bahagian lain rangka untuk digunakan di tanduk.
"Mereka merompak dari Peter untuk membayar Paul, jadi untuk bercakap, " kata Jeannine Fleegle, ahli biologi hidupan liar yang pakar dalam rusa dan rusa untuk Suruhanjaya Permainan Pennsylvania. Proses ini dipanggil osteoporosis kitaran balik, dan ia bermula dengan mensasarkan kawasan yang tidak menanggung berat badan, seperti tulang rusuk.
Secara keseluruhannya, kajian rusa energetik menganggarkan bahawa jumlah penuaan antler masih ketinggalan di belakang kehamilan, menurut Fleegle. (Begitu juga, jika seorang ibu mengandung tidak mendapat kalsium yang mencukupi, tubuhnya akan menyedut beberapa tulang dari tulangnya untuk membantu membina kerangka bayinya yang sedang tumbuh.) Dengan kata lain, hampir sama dengan cukai bagi lelaki untuk menumbuhkan tulang dari dahi mereka kerana adalah untuk perempuan untuk membentuk satu bentuk kehidupan baru di dalam rahim mereka.
Bahagian yang menyedihkan adalah, dolar tidak dapat menahan tanduk-tanduk yang susah payah untuk hidup. Selepas musim kawin, lelaki tidak lagi menggunakan tanduk mereka, dan sebenarnya, menjaga mereka adalah rasa sakit. Jadi strukturnya hanya pop timbul dan ditinggalkan seperti kertas semalam, dan rusa terus hidup.
Ini mungkin tidak masuk akal, memandangkan pengorbanan yang terlibat dalam penciptaan mereka. Tetapi rusa tidak sentimental. Lebih penting lagi, menjaga tanduk itu menjadi tanggungjawab besar. Pertama, mereka berat. Spesies rusa terbesar, moose, boleh memiliki antler yang berat hingga 40 paun. Inilah definisi berat mati.
Mereka juga berbahaya. Antlers boleh ditangkap dalam pepohonan, pagar, dan secara amnya mengehadkan pergerakan haiwan di seluruh hutan. Kadang-kadang, rusa dan cervida lain boleh mengunci tanduk mereka bersama-sama dengan saingan. Jika haiwan tidak dapat membebaskan diri mereka, mereka akan mati kelaparan-atau tenggelam, seperti yang dibuktikan oleh contoh yang kini terkenal dari dua bangkai moose yang dipotong dari sungai yang beku.
Jadi kenapa perlu repot-repot dengan pertumbuhan tumbuhan semut sama sekali?
Untuk itu, anda boleh mengucapkan terima kasih kepada ragam pemilihan seksual. Sistem mengawan rusa menentukan bahawa wilayah pengawal lelaki, dan mengekalkan hak untuk kawin dengan wanita di dalam wilayah tersebut. Seperti yang anda mungkin bayangkan, memiliki beberapa senjata kepala membantu. Dan jika senjata kepala yang lebih besar cenderung untuk mengalahkan senjata kepala yang lebih kecil, seperti yang akan anda lihat dalam jumlah video YouTube, maka gen tersebut lebih cenderung diserahkan kepada generasi berikutnya.
Membuat tanduk adalah salah satu aktiviti yang paling menyerap tenaga yang boleh dilakukan oleh tubuh, di samping mewujudkan kehidupan baru. (Eric Kilby / Flickr) Tetapi peranan utama samar-samar dalam memerangi dan mengesankan para wanita tidak dapat sepenuhnya menjelaskan sifat sempadan mereka yang ajaib. Pertimbangkan ini: Pada tahun 1960-an, saintis telah melancarkan beberapa sel pembentuk antler ke bahagian yang berbeza dari tengkorak rusa, dan memerhatikan sebagai antler mula terbentuk. Dan perkara yang sama berlaku jika anda memindah sel-sel ke kaki rusa. (Foto di sini.)
Sekarang dapatkan ini: Jika anda memotong sel-sel antler dari kepala rusa dan transplantasi mereka ke dahi tetikus, tetikus itu akan mula menumbuhkan bahan seperti antler .
Mungkin tidak menghairankan bahawa sesetengah ahli sains berfikir antik mungkin memegang beberapa rahsia yang boleh kita gunakan untuk ubat, pertumbuhan saraf dan juga regenerasi anggota badan. Tiada siapa yang mencadangkan tanduk anting pada orang, tetapi bayangkan apa yang mungkin kita dapat lakukan dengan keupayaan generatif luar sel-sel ini.
Wolfgang Pita Thomas, seorang ahli ilmu saraf di Washington University di St Louis, adalah salah seorang yang beriman. "Sebagai antler tumbuh dengan pesat, mencapai sehingga 2 cm sehari, saraf perlu dipadankan dengan laju itu, " tulis Pita Thomas dalam e-mel. "Ini bermakna bahawa mereka membangkitkan semula 10 kali lebih cepat daripada saraf manusia!"
Ini penting kerana jika kita dapat mengetahui cara saraf bergerak dengan pantas, kita mungkin dapat menggunakannya untuk memacu sistem saraf kita sendiri menjadi regenerasi apabila ia rosak, katakan, dalam kes kecederaan paraplegic. Pada masa ini, kita mempunyai beberapa cara untuk mencapai jenis penyembuhan ini dengan peningkatan kecil, kata Pita Thomas, termasuk saraf cantuman dari kawasan lain dan menggunakan saluran kolagen buatan untuk dapat membimbing pertumbuhan saraf.
Tetapi kaedah ini berjuang jika jarak saraf perlu menyeberang lebih dari satu inci. Sebaliknya, "saraf yang ada di rusa rusa boleh menjana sehingga beberapa kaki dalam masa kurang daripada tiga bulan, " kata Pita Thomas. "Kami berharap dapat menggunakan mekanisme atau molekul yang sama untuk meningkatkan pertumbuhan semula saraf pada manusia."
Pita Thomas dan rakan-rakannya telah mengenal pasti tiga protein yang terlibat dalam penghasilan saraf pesat antler, dan mendapati bahawa neuron deria tumbuh lebih cepat apabila ketiga-tiga hadir dalam budaya. "Kami perhatikan bahawa peningkatan pertumbuhan saraf adalah lebih daripada jumlah kesan tunggal mereka, bermakna mereka bekerja secara sinergis, " katanya.
Lihat: Tompok tisu anting yang tumbuh pada tetikus. (Chunyi Li, AJ Harris, JM Suttie / Jurnal Zoologi Eksperimen, 2001) Ahli sains lain berminat dengan antler kerana apa yang mereka mungkin dapat mengajar kita tentang ingatan sel, atau masa depan sel boleh dibentuk oleh peristiwa masa lalu. Sebagai contoh, jika seekor rusa mengalami kecederaan pada pangkal antlernya (dipanggil pedicle), ia boleh menghasilkan antler yang cacat di tapak tersebut selama bertahun-tahun selepas luka awal telah sembuh. Kadang-kadang bentuk tandan baru bertahan seumur hidup.
Ini adalah satu lagi ciri-ciri yang menghina minda antler, kata Michael Levin, seorang ahli biologi perkembangan di Tufts University: Mereka boleh mengajar kita tentang bagaimana haiwan yang boleh tumbuh semula mengingati bentuk mereka sendiri.
Satu penjelasan untuk memori yang dipanggil ini bahawa penyelidikan Levin dipanggil bioelectricity, atau caj kecil, komunikasi yang didagangkan di antara sel-sel kita. Levin dan lain-lain telah mengaitkan kuasa biasa tetapi misteri ini kepada perkara seperti bentuk badan, regenerasi anggota badan dan penyembuhan luka. Sebagai contoh, dia menunjukkan bahawa flatworm yang mempunyai bioelectricity mereka yang dirampas boleh dipujuk untuk menjana semula diri mereka dengan dua kepala.
Setakat ini, kita tahu lebih jauh tentang bagaimana cacing rata menguruskan kuasa penjanaan semula mereka daripada rusa, tetapi Levin mengatakan peranan bioelektrik mungkin sama. Ia hanya cacing rata kecil, mereka tumbuh dengan cepat, dan mereka mudah tidak mempunyai tulang muka yang padat di mana para saintis mungkin diletakkan.
Malah apa yang kita fikir kita tahu tentang pertumbuhan antler ternyata mempunyai kelainan baru. Sebagai contoh, Fleegle mengatakan bahawa terdapat peraturan umum bagi mana-mana pengecut yang lebih baik habitatnya, populasi yang lebih sihat dan teguh akan menjadi. Dan untuk rusa, kebijaksanaan konvensional itu harus diterjemahkan ke dalam rak besar-besaran. Tetapi kajian yang diterbitkan pada tahun 2009 menunjukkan bahawa kebenaran lebih rumit.
Sesungguhnya, apabila tidak mendapat cukup untuk makan semasa hamil dan menyusukan, mana-mana anak lelaki yang mereka hasilkan akan mengalami pertumbuhan ulat bulu untuk seluruh hidup mereka. Hebatnya, ini berlaku walaupun orang berkaki lelaki ditambah dengan makanan yang berkhasiat.
Anda mungkin berfikir bahawa sifat ini akan diwarisi sekiranya lelaki wimpy pernah mengurus anak muda mereka sendiri. Sebenarnya, lelaki generasi kedua yang dibeli oleh ibu-ibu dengan jumlah makanan yang biasa pergi ke mempunyai rak yang lebih kurang tipikal. Semua ini menunjukkan betapa pentingnya ibu-ibu dalam skema besar perkara, dan mengapa Fleegle mengatakan dia mempunyai hubungan cinta / benci dengan tanduk.
"Saya marah terhadap tanduk kerana kanak-kanak lelaki mendapat perhatian, tetapi gadis-gadis tidak pernah melakukannya, " katanya.
Ingatlah bagaimana pertumbuhan antler hampir sama beratnya pada tubuh rusa sebagai hamil? Bukannya ia satu peraduan, tetapi ada satu aktiviti yang membosankan mereka berdua, dan itu laktasi-satu lagi wilayah wanita. Menurut Fleegle, seekor duri menghabiskan lebih dari tiga kali lebih banyak tenaga selama pembuatan susu puncak sebagai uang untuk menghasilkan tanduknya.
Nampaknya kedua-dua jantina mempunyai rak yang sepatutnya tertanya-tanya.
