Setiap musim semi, di hampir setiap hutan di benua Amerika Serikat, sebuah keajaiban terjadi: Semua rusa jantan mulai menumbuhkan organ-organ aneh yang memutar keluar dari dahi mereka. Anda mungkin tahu struktur magis ini sebagai tanduk. Tetapi apakah Anda pernah berpikir tentang cara kerjanya?
Konten terkait
- Rusa Tertangkap Mengunyah Tulang Manusia
- Apa Perbedaan Antara Tanduk dan Antlers dan Lebih Banyak Pertanyaan Dari Pembaca Kami
- Untuk Menghindari Serangan Rusa, Finlandia Adalah Lukisan Tanduk Rusa Dengan Cat Reflektif
Pertama, dua bidang sel seukuran satu dolar perak pada kepala uang mulai mengocok jaringan dengan sangat cepat. Tetapi pertumbuhan yang berliku ini tidak terdiri dari sel-sel mati, seperti kuku, rambut, atau keratin yang menciptakan tanduk domba jantan. Sel-sel ini hidup .
Dari akhir Maret hingga awal musim gugur, tanduk-tanduk yang mulai bertunas diselimuti lapisan kulit fuzzy yang disebut "beludru, " seperti lumut lembut yang menutupi batu halus. Di bawah lapisan pelindung ini, pembuluh darah dan saraf mengelilingi tulang yang berkembang dengan cepat, seolah-olah hewan itu sedang menumbuhkan tulang paha tanpa otot untuk mengelilinginya. Saat tanduk tumbuh, mereka bercabang menjadi garpu yang semakin besar.
Jatuh, beludru mulai menyusut dan mati. Tanduk rusa menjadi sangat gatal, dan rusa jantan berlarian mencoba untuk menyingkirkan beludru dengan menggosok mainan barunya pada pohon kecil dan cabang. (Tiang-tiang penggaruk ini disebut "gosok".) Setelah beludru terlepas, ia memperlihatkan semua tulang halus dan terkalsifikasi di bawahnya. Sekarang, uang siap untuk berperang melawan saingannya dan memperjuangkan haknya untuk kawin dengan semua wanita yang bisa dia temukan.
Hewan dengan pertumbuhan bertulang yang dikenal sebagai tanduk — badak, domba jantan, impala — cenderung menumbuhkan mereka muda dan menjadikannya seumur hidup. Sebaliknya, tanduk lahir baru setiap tahun. Itu benar: Lingkaran pertumbuhan, kehidupan, kematian, dan gatal yang rumit ini terjadi setiap tahun.
Selain fakta itu, apa yang luar biasa tentang perkembangan tanduk adalah seberapa cepat itu terjadi. Hewan seperti bintang laut atau tokek mungkin paling dikenal karena regenerasi anggota geraknya yang cepat, tetapi rusa sebenarnya adalah salah satu penanam organ tercepat di dunia hewan. Jika makanannya cukup dan uangnya sehat, maka umbi-umbiannya dapat tumbuh sekitar tiga perempat inci sehari. Bayangkan saja jika rambut atau kuku Anda tumbuh secepat itu!
Tidak seperti gading atau tanduk, tanduk dimulai sebagai organ hidup yang terbungkus dalam lapisan kulit yang dikenal sebagai "beludru." (Eric Kilby / Flickr) Tetapi dalam biologi, seperti dalam ekonomi, tidak ada makan siang gratis, yang berarti semua kecambah itu harus dibayar mahal. Tidak peduli berapa banyak beri dan biji-bijian yang dikonsumsi rusa jantan, ia tidak akan pernah bisa sepenuhnya menebus energi yang disalurkan ke ornamen kepalanya yang gagah. Untuk menyeimbangkan buku besar, tubuhnya sebenarnya akan menyedot nutrisi dari bagian kerangka lainnya untuk digunakan pada tanduk.
"Mereka merampok dari Peter untuk membayar Paul, jadi untuk berbicara, " kata Jeannine Fleegle, seorang ahli biologi margasatwa yang mengkhususkan diri dalam rusa dan rusa untuk Komisi Permainan Pennsylvania. Proses ini disebut osteoporosis siklus reversibel, dan dimulai dengan menargetkan area yang tidak menanggung berat, seperti tulang rusuk.
Secara keseluruhan, penelitian energetika rusa memperkirakan bahwa jumlah generasi tanduk jauh di belakang usia kehamilan, menurut Fleegle. (Demikian pula, jika seorang ibu hamil tidak mendapatkan kalsium yang cukup, tubuhnya akan menyedot beberapa dari tulangnya untuk membantu membangun kerangka bayinya yang sedang tumbuh.) Dengan kata lain, hampir sama melelahkan bagi laki-laki untuk menumbuhkan tulang dari dahi mereka seperti halnya itu. adalah untuk wanita untuk menciptakan bentuk kehidupan yang sama sekali baru di dalam rahim mereka.
Bagian yang menyedihkan adalah, uang bahkan tidak bisa menjaga tanduk yang diperoleh dengan susah payah itu seumur hidup. Setelah musim kawin, jantan tidak lagi memiliki manfaat untuk tanduk mereka, dan pada kenyataannya, menjaga mereka agak menyebalkan. Jadi struktur-struktur itu lepas begitu saja dan tertinggal seperti kertas-kertas kemarin, dan rusa melanjutkan hidup mereka.
Ini mungkin terdengar menggelikan, mengingat pengorbanan yang terlibat dalam penciptaan mereka. Tetapi rusa tidak sentimental. Lebih penting lagi, menjaga tanduk itu akan menjadi kewajiban besar. Pertama, mereka berat. Spesies rusa terbesar, rusa besar, dapat memiliki tanduk yang beratnya mencapai 40 kilogram. Ini adalah definisi bobot mati.
Mereka juga berbahaya. Tanduk dapat tertangkap di pohon, pagar, dan umumnya membatasi pergerakan hewan di seluruh hutan. Terkadang, rusa dan cervida lainnya dapat mengunci tanduknya bersama saingan. Jika hewan-hewan itu tidak dapat membebaskan diri mereka sendiri, mereka akan mati kelaparan — atau tenggelam, sebagaimana dibuktikan oleh contoh yang sekarang terkenal buruk dari dua bangkai rusa yang dipotong dari sungai yang beku.
Jadi mengapa bahkan repot-repot dengan hal pertumbuhan seluruh tanduk sama sekali?
Untuk itu, Anda bisa mengucapkan terima kasih kepada keanehan seleksi seksual. Sistem kawin rusa menentukan bahwa jantan menjaga wilayah, dan mempertahankan hak untuk kawin dengan betina di wilayah tersebut. Seperti yang Anda bayangkan, memiliki beberapa senjata kepala bisa membantu. Dan jika senjata kepala yang lebih besar cenderung mengalahkan senjata kepala yang lebih kecil, seperti yang akan Anda lihat di sejumlah video YouTube, maka gen-gen itu lebih cenderung diteruskan ke generasi dolar berikutnya.
Membuat tanduk adalah salah satu kegiatan penghisap energi yang dapat dilakukan tubuh, di samping menciptakan kehidupan baru. (Eric Kilby / Flickr) Tetapi peran kunci bahkan tanduk dalam pertempuran dan mengesankan para wanita tidak dapat sepenuhnya menjelaskan sifat magis batas mereka. Pertimbangkan ini: Kembali pada tahun 1960-an, para ilmuwan mentransplantasikan beberapa sel pembentuk tanduk ini ke bagian tengkorak rusa yang berbeda, dan menyaksikan ketika tanduk mulai terbentuk. Dan hal yang sama terjadi jika Anda memindahkan sel-sel itu ke kaki rusa. (Foto di sini.)
Sekarang dapatkan ini: Jika Anda memotong sel-sel tanduk dari kepala rusa dan memindahkannya ke dahi tikus, tikus itu akan mulai menumbuhkan bahan seperti tanduk .
Mungkin tidak mengherankan bahwa beberapa ilmuwan berpikir tanduk mungkin menyimpan beberapa rahasia yang dapat kita gunakan untuk pengobatan, pertumbuhan saraf dan bahkan regenerasi anggota tubuh. Tidak ada yang menyarankan tanduk yang tumbuh pada manusia, tetapi bayangkan apa yang bisa kita lakukan dengan kemampuan generatif sel-sel yang menakjubkan itu.
Wolfgang Pita Thomas, seorang ilmuwan saraf di Universitas Washington di St. Louis, adalah salah seorang yang percaya. "Ketika tanduk tumbuh dengan cepat, mencapai hingga 2 cm per hari, saraf harus sesuai dengan kecepatan itu, " tulis Pita Thomas dalam email. "Ini berarti mereka beregenerasi 10 kali lebih cepat dari saraf manusia!"
Ini penting karena jika kita bisa mengetahui bagaimana saraf-saraf itu bergerak begitu cepat, kita mungkin bisa menggunakannya untuk memacu sistem saraf kita sendiri untuk beregenerasi ketika sudah rusak, katakanlah, dalam kasus cedera paraplegic. Saat ini, kami memiliki beberapa cara untuk mencapai jenis penyembuhan ini secara bertahap, kata Pita Thomas, termasuk mencangkok saraf dari daerah lain dan menggunakan saluran kolagen buatan untuk memandu pertumbuhan saraf.
Tetapi metode ini sulit jika jarak yang perlu dilalui saraf lebih dari satu inci. Sebaliknya, "saraf yang hadir dalam tanduk rusa dapat beregenerasi hingga beberapa kaki dalam waktu kurang dari tiga bulan, " kata Pita Thomas. "Kami berharap untuk menerapkan mekanisme atau molekul yang sama pada suatu hari meningkatkan regenerasi saraf pada manusia."
Pita Thomas dan rekan-rekannya telah mengidentifikasi tiga protein yang terlibat dalam produksi saraf tanduk yang cepat, dan menemukan bahwa neuron sensorik tumbuh lebih cepat ketika ketiganya hadir dalam suatu kultur. "Kami mengamati bahwa peningkatan pertumbuhan saraf jauh lebih dari jumlah efek tunggal mereka, yang berarti bahwa mereka bekerja secara sinergis, " katanya.
Lihatlah: Seonggok jaringan tanduk yang tumbuh pada tikus. (Chunyi Li, AJ Harris, JM Suttie / Jurnal Zoologi Eksperimental, 2001) Ilmuwan lain tertarik pada tanduk karena apa yang mungkin bisa mereka ajarkan tentang ingatan sel, atau masa depan sel bisa dibentuk oleh peristiwa masa lalu. Misalnya, jika seekor rusa mengalami cedera pada pangkal tanduknya (disebut pedicle), ia dapat menciptakan tanduk yang cacat di situs tersebut selama bertahun-tahun setelah luka awal sembuh. Terkadang bentuk tanduk baru itu bertahan seumur hidup.
Ini adalah salah satu dari sifat-sifat tanduk yang mengejutkan, kata Michael Levin, ahli biologi perkembangan di Universitas Tufts: Mereka dapat mengajarkan kita tentang bagaimana hewan yang dapat beregenerasi mengingat bentuknya sendiri.
Satu penjelasan untuk apa yang disebut ingatan ini yang Levin teliti adalah bioelectricity, atau biaya komunikasi kecil yang diperdagangkan di antara sel-sel kita. Levin dan yang lainnya telah mengaitkan kekuatan umum namun misterius ini dengan hal-hal seperti bentuk tubuh, regenerasi anggota tubuh, dan penyembuhan luka. Sebagai contoh, dia menunjukkan bahwa cacing pipih yang mengalami bioelektrik dirusak dapat dibujuk untuk meregenerasi diri dengan dua kepala.
Sampai sekarang, kita tahu lebih banyak tentang bagaimana cacing pipih mengelola kekuatan regeneratif mereka daripada rusa, tetapi Levin mengatakan peran bioelektrik cenderung sama. Hanya saja cacing pipih kecil, mereka tumbuh cepat, dan mereka dengan mudah tidak memiliki tulang wajah runcing di mana para ilmuwan mungkin tertusuk.
Bahkan apa yang kita pikir kita ketahui tentang pertumbuhan tanduk ternyata memiliki tikungan baru. Sebagai contoh, Fleegle mengatakan bahwa ada aturan umum untuk setiap makhluk bahwa semakin baik habitatnya, semakin sehat dan kuat populasinya. Dan bagi rusa, kearifan konvensional itu harus diterjemahkan ke dalam rak raksasa. Tetapi sebuah penelitian yang diterbitkan pada tahun 2009 menunjukkan bahwa kebenaran lebih rumit.
Memang, ketika tidak mendapat cukup makan saat hamil dan menyusui, keturunan jantan mana pun yang mereka hasilkan akan menghambat pertumbuhan tanduk sepanjang hidup mereka. Hebatnya, ini berlaku bahkan jika rusa jantan dilengkapi dengan makanan bergizi tinggi.
Anda mungkin berpikir bahwa sifat ini akan diwarisi seandainya laki-laki lemah pernah berhasil menjadi bapak muda mereka sendiri. Sebenarnya, laki-laki generasi kedua yang dilahirkan oleh ibu dengan jumlah makanan normal kemudian memiliki rak yang lebih atau kurang khas. Semua itu menunjukkan betapa pentingnya ibu dalam skema besar hal-hal, dan mengapa Fleegle mengatakan dia memiliki hubungan cinta / benci dengan tanduk.
“Saya marah tentang tanduk karena anak laki-laki mendapatkan semua perhatian, tetapi anak perempuan tidak pernah melakukannya, ” katanya.
Ingat bagaimana pertumbuhan tanduk hampir sama beratnya dengan tubuh rusa seperti hamil? Bukannya itu kontes, tapi ada satu kegiatan yang membuat mereka berdua lebih kecil, dan itu adalah menyusui — provinsi lain dari para wanita. Menurut Fleegle, seekor rusa betina mengeluarkan lebih dari tiga kali lebih banyak energi selama pembuatan susu puncak dibandingkan uang untuk menghasilkan tanduknya.
Tampaknya kedua jenis kelamin memiliki rak yang layak untuk keajaiban kita.
