Majalah sains populer Denmark Wiedenskab menyajikan lima jenis kekuatan super sejati di antara mamalia. Misalnya, jerapah dapat mentolerir tekanan darah yang sangat tinggi, dan anjing laut gajah menahan napas selama berjam-jam. Ilmuwan memberi tahu bagaimana hewan berhasil dalam hal ini dan apakah mungkin bagi seseorang untuk mengembangkan kekuatan super yang sama.
Bagaimana Anda menyukai gagasan memasang AC di otak Anda atau menahan napas selama dua jam? Beberapa mamalia memiliki kekuatan supernatural.
Kami mamalia memiliki satu kesamaan - kami melahirkan bayi hidup. Setelah itu, kami fokus pada bagaimana mendidik dan memberi makan mereka sebaik mungkin, terutama dengan bantuan susu kami sendiri.
Tetapi meskipun prinsip dasar fisiologi semua mamalia sama persis, banyak hewan mampu melakukan apa yang tidak mampu dilakukan manusia.
Kemampuan beradaptasi yang luar biasa dari hewan liar adalah topik konferensi yang baru-baru ini diadakan di Universitas Aarhus. Di atasnya, para peneliti membagikan pengetahuan mereka tentang kemampuan hewan di laboratorium, tetapi memberikan perhatian khusus pada bagaimana mereka berperilaku di lingkungan alami mereka.
Justru karena prinsip dasar struktur tubuh kita adalah sama, para ilmuwan berharap jika memahami kekuatan super mamalia, maka suatu saat pengetahuan ini dapat digunakan dalam pengembangan teknologi dan obat-obatan untuk pengobatan manusia.
Misalnya, beberapa hewan dalam proses adaptasi memperoleh kemampuan untuk mendinginkan otak mereka.
"Kami menyebutnya pendinginan otak selektif, dan jika seekor hewan lapar dan haus, Anda dapat mengetahuinya dari suhu otak," kata Andrea Fuller, profesor fisiologi di Universitas Witwatersrand di Afrika Selatan.
Video promosi:
Andrea Fuller bekerja pada adaptasi mamalia dengan kondisi iklim yang keras di Gurun Kalahari di Afrika selatan. Pasirnya menutupi area yang sama dengan setengah dari Denmark, dan praktis tidak ada air di sana.
Tetapi bagi banyak hewan, ini hanyalah kekhawatiran biasa sehari-hari. Pada artikel ini, kita akan melihat kemampuan luar biasa dari lima hewan liar yang telah beradaptasi dengan habitatnya.
1. Aardvark mendinginkan otaknya
Selama bertahun-tahun, orang mengira bahwa hewan seperti aardvark, juga dikenal sebagai "babi tanah", bertahan dalam kondisi yang sangat panas dan kering, terutama karena mereka secara aktif mendinginkan otak.
Beginilah cara kerja pendinginan otak selektif pada banyak mamalia besar (primata adalah pengecualian):
- Mereka mendinginkan darah yang sudah menyumbangkan oksigen, yaitu darah vena.
- Struktur khusus di kepala memungkinkan Anda membuat sesuatu seperti danau darah dingin.
- Darah panas yang baru saja diberi oksigen di paru-paru, yaitu darah arteri, mengalir ke sistem peredaran darah melalui danau ini dan mendingin sebelum mencapai otak.
“Jadi, pengetahuan kami untuk waktu yang lama bermuara pada fakta bahwa hewan yang hidup di gurun seperti aardvark melawan kepanasan otak dengan cara ini,” kata Andrea Fuller, yang mempelajari mekanisme adaptasi mamalia dengan kehidupan di gurun.
Hewan gurun tidak bisa berkeringat
Beginilah cara kerja pendinginan otak selektif pada banyak mamalia besar (primata adalah pengecualian):
Mereka mendinginkan darah yang sudah menyumbangkan oksigen, yaitu darah vena.
Struktur khusus di kepala memungkinkan Anda membuat sesuatu seperti danau darah dingin.
Darah panas yang baru saja diberi oksigen di paru-paru, yaitu darah arteri, mengalir ke sistem peredaran darah melalui danau ini dan mendingin sebelum mencapai otak.
“Jadi, pengetahuan kami untuk waktu yang lama bermuara pada fakta bahwa hewan yang hidup di gurun seperti aardvark melawan kepanasan otak dengan cara ini,” kata Andrea Fuller, yang mempelajari mekanisme adaptasi mamalia dengan kehidupan di gurun.
Hewan gurun tidak bisa berkeringat
“Tetapi sistem yang paling sensitif terhadap panas dalam tubuh adalah usus, dan itu akan matang sebelum otak,” kata Andrea Fuller.
Penelitiannya menunjukkan bahwa hewan tidak hanya mengkondisikan otak mereka untuk menyelamatkan hidup mereka (yang tidak akan memakan banyak biaya jika usus mereka mendidih).
Mereka mendinginkan otak untuk mengontrol keringat, yang diatur oleh otak. Aardvark hanya menggunakan pengondisian internal untuk menjaga kehilangan air dalam keringat terkendali, yang penting di lingkungan di mana hanya ada sedikit atau tidak ada air.
Ini adalah kemampuan yang sangat berguna untuk mendinginkan otak saat kekurangan air untuk mencegah sinyal keringat yang tidak praktis.
Anda dapat membaca lebih lanjut tentang pendinginan otak aardvark dan penelitian mamalia besar yang hidup di bawah suhu tinggi dalam artikel gratis tahun 2014 yang diterbitkan dalam jurnal Physiology.
2. Landak dan lainnya berhibernasi
Di musim dingin, landak melakukan hibernasi dalam di antara ranting dan daun yang layu, mengurangi konsumsi energi tubuh menjadi hanya 4% dari metabolisme normal.
Sebagai perbandingan, minimum absolut kita selama tidur adalah 65% dari metabolisme normal kita.
Dengan kata lain, landak siap untuk berada dalam kondisi "kalengan" untuk waktu yang sangat lama. Segala sesuatu di tubuhnya selama hibernasi terjadi dengan sangat lambat.
Keadaan seperti itu dalam diri seseorang akan menjadi terobosan besar saat melakukan operasi yang kompleks. Belum lagi tujuan paling keren - perjalanan luar angkasa ke Mars.
Bagaimana hibernasi bisa bermanfaat bagi seseorang?
Beruang dan hewan pengerat kecil yang tak terhitung jumlahnya juga dapat hibernasi, dan kondisi seperti hibernasi diamati pada spesies burung tertentu.
Manusia belum tahu bagaimana - tapi ingin belajar dari para ahli dalam hal ini yang dapat menjaga tubuh tetap berjalan dengan konsumsi energi yang minimal.
Sebuah studi baru menunjukkan bahwa menurunkan suhu tubuh secara alami mungkin memiliki potensi besar dalam rehabilitasi orang yang menderita serangan jantung.
Bagaimana dengan kita? Penelitian baru menunjukkan bahwa sebenarnya, waktunya tidak jauh ketika akan ada perawatan serupa dengan hibernasi hewan.
3. Anjing laut gajah hidup di bawah perairan (besar)
Meskipun penampilannya tidak biasa, gajah laut bisa menyelam 50 kali sehari hingga kedalaman lebih dari 2.000 meter, dan dengan tenang tetap berada di bawah air selama dua jam, meski biasanya mereka menyelam "hanya" sekitar setengah jam.
Kami di Wiedenskub baru-baru ini menulis tentang penyelam Filipina, yang juga bisa menyelam lebih lama dari kami, penduduk daratan lainnya. Tetapi bahkan penyelam yang terlatih dan mungkin sudah beradaptasi secara genetik dapat menahan napas "hanya" selama lima menit.
Tidak mengherankan, para ahli menyebut gajah laut sebagai penyelam laut dalam yang paling tangguh di dunia. Termasuk ikan paus.
“Salah satu gajah laut kami bertahan selama 15 menit di kedalaman 2.000 meter, setelah hanya tiga menit muncul di udara. Mereka menghabiskan 90% waktunya di bawah air. Hewan-hewan ini bukan 'penyelam'. Mereka hanya hidup di bawah air, simpul Mike Fedak, profesor emeritus di Universitas St Andrews di Skotlandia, yang telah bekerja dengan gajah laut selama bertahun-tahun.
Kesimpulan ini didukung oleh fakta bahwa gajah laut tidak keberatan untuk tidur sebentar di kedalaman 400 meter.
Anjing laut gajah dapat mengontrol fungsi jantung
Selama percobaan, ketika anjing laut gajah berenang di tangki tertutup, dan jendela tempat udara dapat diakses ditutup dari waktu ke waktu, Mike Fedak mengamati anjing laut gajah dengan sengaja menghentikan jantungnya, segera setelah ilmuwan itu mengulurkan tangannya ke palka.
Baru belakangan ini ada bukti yang meyakinkan bahwa mamalia penyelam secara sadar mengendalikan detak jantung mereka.
Selain itu, mamalia penyelam mengontrol aliran darahnya untuk mengirim oksigen dalam darah ke organ yang paling membutuhkannya. Misalnya untuk otak dan jantung, sedangkan otot-otot lainnya harus terisi dengan cadangan oksigennya sendiri.
Artinya, gajah laut ahli dalam mengatur aliran darahnya sendiri, dan ini jelas terlihat dari detak jantung yang tiba-tiba melambat dengan satu lambaian tangan ilmuwan.
Sangat menarik bagaimana dan kapan gajah laut melakukannya di alam. Apakah ini menjelaskan kemampuan mereka untuk menyelam dalam waktu yang lama?
Kolaborasi laut dalam untuk kepentingan semua
Mike Fedak dan ilmuwan kelautan yang ingin memahami bagaimana lautan berperilaku dan bagaimana pengaruhnya terhadap perubahan iklim telah menjalin kemitraan yang tidak biasa.
Dilengkapi dengan sensor yang mengukur, misalnya, suhu air dan salinitas, serta mengirim sinyal GPS, gajah laut membantu ahli kelautan mempelajari lapisan dalam lautan, sementara Mike Fedak mendapatkan wawasan berharga tentang perilaku hewan di kedalaman.
Untuk informasi lebih lanjut tentang kolaborasi ini, di mana segel menggantikan seluruh kapal ilmuwan, lihat situs web MEOP: Mamalia Laut Menjelajahi Kutub Laut ke Kutub.
4. Tekanan darah jerapah seharusnya membunuhnya
Banyak fitur yang dikaitkan dengan jarak yang jauh dari jantung ke otak jerapah, yang membutuhkan adaptasi khusus.
Profesor Tobias Wang dari Universitas Aarhus telah menjadi yang terdepan dalam penelitian leher, kaki dan jantung jerapah bersama Kristian Aalkjær selama bertahun-tahun.
Jantung jerapah harus memiliki berat dua puluh kilogram, kata sebuah lelucon. Memang, jerapah membutuhkan tekanan yang luar biasa untuk mengalirkan darah ke leher panjang itu ke otaknya - dan rasanya menyenangkan bersamanya.
Jerapah memiliki hati yang gemuk
Tapi berat jantung jerapah hanya setengah persen dari total berat badan, sama seperti kita.
Tapi memang memiliki dinding bilik jantung ekstra tebal, yang memberikan tekanan darah tambahan, sebagaimana dibuktikan oleh hasil penelitian baru yang dipresentasikan di konferensi.
5. Alpaka tetap setengah anaknya sepanjang hidupnya
Di perut ibu Anda, Anda juga menggunakan ini - protein super-jenis yang disebut hemoglobin, yang mengikat dan mengangkut oksigen dalam darah kita.
Pada bayi yang belum lahir, hemoglobin semerah ibu, tetapi karena harus memindahkan oksigen dari sistem peredaran darah ibu ke sistem bayi sendiri, hemoglobin memiliki kemampuan yang lebih besar untuk mengikat oksigen. Inilah ciri khas hemoglobin semua bayi mamalia sampai mereka lahir.
Ini digunakan oleh alpaka. Dia menghabiskan hidupnya di pegunungan tinggi, di mana udaranya tipis. Hewan biasa di sana harus bernapas lebih cepat untuk mendapatkan cukup oksigen.
Tidak seperti kita, sisanya, alpaka sama sekali tidak melepaskan hemoglobin masa kanak-kanaknya, sejauh menyangkut darah, ia tetap anak-anak seumur hidup.
Banyak hewan hidup di ketinggian
Ada berbagai contoh solusi cerdas untuk hidup di pegunungan tinggi. Yak Alpine dibicarakan di Nature; tikus, domba, dan burung semuanya memiliki cara sendiri untuk bertahan hidup di ketinggian.
“Seringkali, hewan memecahkan setidaknya sebagian masalah dengan 'mengutak-atik' atau membuat sedikit penyesuaian pada hemoglobin yang mengangkut oksigen dalam darah,” kata Roy Weber, profesor emeritus dari Departemen Ilmu Biologi di Universitas Aarhus, penulis artikel ulasan tentang adaptasi hewan untuk kehidupan dalam kondisi pegunungan tinggi.
Jadi kami belajar sedikit tentang beberapa gadget mengesankan yang dimiliki sepupu dan sepupu evolusioner kami.
Pada intinya, semua mamalia di sekitar kita sama seperti kita, jadi mungkin suatu hari kita akan bisa belajar dan mengadopsi beberapa kemampuan luar biasa mereka. Sains akan muncul.
Inge G. Revsbech
