https://frosthead.com

Monyet Laut, Paksa dan Beku Katak: Organisme Semula Jadi yang Sangat Memiliki Alam

Telur udang Tadpoles boleh kekal tidak bertahun-tahun, kemudian meletupkan nyawa apabila hujan padang pasir sukar ditemui. Foto oleh pengguna Flickr theloushe

Sebagai Paskah dekat, kita mula melihat tanda-tanda kejadian kebangkitan tahunan yang sangat penting di alam semulajadi. Pemanasan cuaca bermula "pembiakan lilacs keluar dari tanah yang mati, " seperti TS Elliot menyatakan, dan "mengaduk akar membosankan dengan hujan musim bunga." Di mana landskap musim sejuk hitam dan putih hanya berdiri, kini tunas crocus technicolor puncak melalui bumi dan pucuk hijau mencerahkan naik semak azalea.

Selain daripada pertunjukan semula kelahiran semula ini, alam semulajadi menawarkan beberapa kes yang lebih besar daripada kebangkitan yang menakjubkan. Dari haiwan-haiwan beku yang melompat kembali ke dalam tindakan semasa pencairan musim semi untuk hidup yang mekar dari pasir padang pasir yang sepi, makhluk-makhluk ini meletakkan putaran baru pada keupayaan semula jadi untuk kebangkitan semula.

Pakis kebangkitan

Satu pakis kebangkitan, sebelum dan selepas penyiraman. Foto oleh pengguna Flickr Berkebun dalam Minit

Seperti namanya, semasa musim kemarau, pakis kebangkitan meletus dan muncul mati, tetapi dengan sedikit air tumbuhan itu akan meletus kembali ke kehidupan yang hidup. Ia boleh berubah dari coklat yang kering dan kering menjadi hijau yang subur dalam hanya 24 jam.

Pakis tidak benar-benar mati, tetapi ia boleh kehilangan sehingga 97 peratus kandungan airnya semasa mantra kering yang melampau. Sebagai perbandingan, tumbuhan lain biasanya akan hancur ke dalam habuk jika mereka kehilangan lebih daripada 10 peratus kandungan air mereka. Pakis kebangkitan mencapai prestasi ini dengan mensintesis protein yang dipanggil dehidrins, yang membolehkan dinding sel mereka melipat dan membalikkan kembali ke kepenatan berair kemudian.

Pakis kebangkitan dijumpai sejauh utara sebagai New York dan sejauh barat sebagai Texas. Pakis paku memerlukan tumbuhan lain untuk berpaut untuk tumbuh, dan di selatan ia sering dijumpai secara mendadak menyelimuti pohon ek. Cawangan oak yang jatuh dalam pakis kebangkitan adalah ciri-ciri umum di taman-taman selatan, walaupun paku-paku juga muncul di kawasan-kawasan yang lebih misterius: pada tahun 1997, angkasawan mengambil spesimen pakis kebangkitan ke Discovery Space Discovery untuk mempelajari bagaimana tumbuhan itu membangkitkan graviti sifar. Sebagai penyiasat menulis (PDF), pakis "terbukti menjadi pengembara ruang yang kuat dan mempamerkan corak pertumbuhan semula yang tidak diubah oleh pengembaraan orbitnya." Ini memperoleh gelaran "pakis pertama di angkasa."

Udang air tawar, udang kerang dan udang tadpole

Di padang pasir AS barat, dari batu-batu dan pasir yang seakan-akan hidup, bunga hidup hanya dengan menambahkan sedikit air hujan. Kolam yang dikenali sebagai "epal" atau "berlubang" membentuk ekosistem kecil dari hanya beberapa milimeter ke beberapa meter dalam. Kolam boleh mencapai sehingga 140 darjah Fahrenheit pada musim panas atau turun di bawah beku semasa musim sejuk. Mereka boleh menguap hampir secepat mereka muncul, atau berlama-lama selama beberapa hari atau minggu. Oleh itu, haiwan yang tinggal di sana semuanya mempunyai adaptasi khas untuk membolehkan mereka berkembang maju dalam keadaan yang melampau.

Kolam padang pasir di New Mexico. Foto: JN Stuart

Beberapa makhluk yang paling menawan berlubang termasuklah udang air garam (monyet ketenaran monyet!), Udang kerang dan udang berudu. Crustaceans ini mempraktikkan toleransi kemarau yang luar biasa: Dalam proses yang dikenali sebagai cryptobiosis, mereka boleh kehilangan sehingga 92 peratus daripada air tubuh mereka, kemudian muncul kembali ke dalam tindakan yang berfungsi sepenuhnya dalam satu jam kedatangan hujan baru. Untuk melakukan ini, haiwan kecil menjaga pusat arahan saraf mereka terhidrasi tetapi menggunakan molekul gula bukan air untuk menjaga seluruh sel mereka utuh sepanjang musim kemarau. Seperti pakis kebangkitan, udang air laut juga telah dibawa masuk ke ruang angkasa - mereka berjaya menetas walaupun selepas dibawa ke luar kapal angkasa.

Kebanyakan haiwan ini hanya hidup selama kira-kira sepuluh hari, membolehkan mereka menyelesaikan seluruh kitaran hidup mereka (mudah-mudahan) sebelum kolam mereka kering. Telur kering mereka dicetuskan untuk menetas bukan sahaja apabila mereka terhidrasi semula tetapi juga apabila kandungan oksigen, suhu, saliniti dan faktor lain adalah tepat. Sesetengah penyelidik, seperti zoologi ini yang dipetik dalam artikel akhbar 1955, berfikir bahawa telur boleh tetap tidak aktif selama beberapa abad dan masih menetas apabila keadaan adalah betul.

Katak kayu

Sesetengah amfibia menjalani hibernasi semacam mereka sendiri untuk dapat bertahan dalam suhu musim sejuk beku. Keadaan seperti animasi yang digantung ini membolehkan mereka melambatkan atau menghentikan proses hidup mereka - termasuk pernafasan dan degupan jantung - hanya ke ambang kematian, tetapi tidak cukup. Sebagai contoh, katak kayu mungkin menghadapi keadaan pembekuan di lantai hutan pada musim sejuk. Badan mereka mungkin mengandungi 50 hingga 60 peratus ais, pernafasan mereka berhenti sepenuhnya dan detak jantung mereka tidak dapat dikesan. Mereka mungkin tetap seperti ini selama beberapa hari, atau minggu.

Mereka mencapai ini melalui trik biologi yang berkembang. Apabila katak menemui tanda awal pembekuan, badan mereka menarik kelembapan dari organ pusatnya, paddingnya dalam lapisan air yang kemudian menjadi ais. Sebelum membeku, katak juga membanjiri sistem peredarannya dengan molekul gula, yang berfungsi sebagai antifreeze. Apabila keadaan hangat lagi, mereka boleh membuat pemulihan lengkap dalam sehari, yang mana penyelidik memanggil semula "semula fungsi semula spontan." Di sini, Robert Krulwich menerangkan prosesnya:

Seperti yang dilihat melalui contoh-contoh ini, sesetengah makhluk benar-benar datang dari ambang kematian untuk berkembang maju!

Monyet Laut, Paksa dan Beku Katak: Organisme Semula Jadi yang Sangat Memiliki Alam