Jennifer Zaspel tidak dapat menjelaskan mengapa dia memutuskan untuk memasukkan ibu jarinya ke dalam botol ngengat. Hanya ingin. Dia menangkap ngengat pada malam bulan Juli di Timur Jauh Rusia dan menangkap seekor Calyptra, dengan ikal coklat di sayapnya yang menyerupai daun kering, dalam botol plastik. Dari 17 spesies kalipra tropis, delapan adalah vampir. Jantan terkadang menyimpang dari pola makan buahnya, menenggelamkan rahang mulutnya yang kuat ke mamalia seperti sapi, tapir, dan bahkan gajah dan manusia untuk minum darah segar.
Tetapi Zaspel percaya bahwa dia berada di luar wilayah di mana dia bisa bertemu dengan spesies vampir. Dia menangkap C. thalictri, yang dikenal luas di Swiss, Prancis, dan hingga Jepang sebagai pemakan buah yang ketat.
Sebelum menggulung botol ngengat, “Saya hanya memasukkan ibu jari saya ke dalamnya untuk melihat apa yang dia lakukan,” kata Zaspel. "Dia menusuk ibu jari saya dan mulai memakan saya."
Begitu banyak untuk delapan vampir. Zaspell, ahli entomologi di Museum Umum Milwaukee, masih bingung dengan genetika ngengat di dua lokasi Rusia yang dia kunjungi pada 2006. Ngengat jantan akan menggigit jari peneliti jika ditawarkan, tetapi studi genetik menunjukkan ngengat ini termasuk dalam daftar spesies ramah. Setidaknya mereka harus melakukannya.
Belalai Calyptra thalictri mengekstraksi darah dari seorang ilmuwan. Untuk waktu yang lama diyakini bahwa ngengat ini hanya memakan buah-buahan, karena belalainya lebih cocok untuk meninju plum daripada ibu jarinya.
“Saya akan membandingkannya dengan sengatan lebah,” kata Zaspel. Untuk kepentingan sains, salah satu rekan Zaspel secara sukarela mendokumentasikan pengalaman tersebut, mencatat bahwa ngengat makan selama 20 menit. Gigitan ini pasti tidak luput dari perhatian. Ngengat ini dan vampir lainnya mempertaruhkan nyawa saat makan.
Menyela sarapan merah sesekali atau mencoba bertahan hidup dengan darah saja jauh lebih sulit daripada yang diperlihatkan di film. Relatif sedikit hewan menjalani gaya hidup yang sama: beberapa serangga dan artropoda lainnya, beberapa moluska, beberapa ikan, terkadang burung, dan, tentu saja, tiga spesies kelelawar.
Video promosi:
Darah bukanlah makanan termudah untuk dimakan. Hewan itu biasanya mencoba menyerap makanan sebanyak mungkin dalam satu waktu. Tapi dengan volume heroik seperti itu, darah bisa menjadi racun. Konon, makanan berdarah saja tidak cukup, karena kekurangan beberapa nutrisi dasar. Dengan gaya hidup ini, usus memiliki fisiologi khusus. Alat modern dalam genetika dan biologi molekuler mengungkapkan spesialisasi tersembunyi yang diperlukan untuk pemberian makan darah, dan pada saat yang sama praktik brutal yang kadang-kadang menjadi ekstrem, seperti memindahkan darah dari ngengat ke ngengat. Meskipun banyak dari adaptasi biologis ini tidak akan pernah menyamai kekuatan vampir abadi, dalam beberapa hal mereka dapat dianggap sebagai kekuatan super.
Piring besar
Untuk memahami risiko yang diambil vampir sejati, bayangkan hewan yang beratnya 35 juta kali berat Anda. Sekarang coba gigit dia. Cukup kuat untuk berdarah.
Jelas, itu akan mengamuk. "Anda dapat dengan mudah dibunuh oleh inang," kata ahli fisiologi serangga molekuler Pedro Oliveira dari Universitas Federal Rio de Janeiro. Pengganda 35 juta diterapkan pada 2 miligram nyamuk yang menyerang orang seberat 70 kilogram.
Menemukan sumber darah yang begitu besar tidaklah mudah. “Jika kita pergi ke hutan, akan ada jarak ratusan meter antara inang vertebrata, dan ratusan meter akan seperti kilometer bagi kita,” kata Oliveira. Vampir mungil itu kemudian perlu menemukan kapiler untuk menggigit, hanya beberapa milimeter di bawah permukaan kulit. Dalam kasus manusia, hanya sekitar 10% kulit yang cocok.
Profesional penghisap darah, kumbang Rhodnius prolixus, memiliki enzim di usus yang menjaga tirosin dalam makanan agar tidak mengkristal dan menusuk jaringan.
Mengingat bahaya dan tantangan yang dihadapi para donor darah,”kebanyakan dari mereka berupaya meminimalkan jumlah kunjungan”, kata Oliveira. Mereka minum dengan cepat dan banyak minum. Seekor kumbang pengisap darah muda, yang mampu menyebarkan penyakit Chagas yang melemahkan, meminum darah 10 kali lipat beratnya hanya dalam beberapa menit.
Untuk mengaitkannya dengan fisiologi manusia? Lupakan. Ada orang yang dengan sengaja meminum darah, dan itu cerita lain, tetapi bahkan jumlah kecil menurut standar vampir - seperti darah yang tertelan melalui mimisan - dapat menyebabkan sakit perut, yang berarti diare, kata Thomas Gantz dari David Geffen School of Medicine of Medicine. Universitas California, Los Angeles. Darah segar sulit untuk dicerna oleh usus manusia dan sangat sedikit air yang dikeluarkan dari darah dan dikirim ke ginjal. Gantz membandingkan darah dengan larutan yang diminum orang untuk membersihkan sistem pencernaan, dengan cepat dan tidak nyaman, untuk kolonoskopi.
Bahan yang tidak berbahaya dalam jumlah banyak bisa menjadi racun dengan asupan darah tinggi. "Dosis menentukan racunnya," kata Oliveira.
Hapus air dari darah dan dapatkan 90% protein. Oliveira menghadapi bahaya protein ini saat meneliti genetika salah satu kumbang Amerika, Rhodnius prolixus, di laboratoriumnya. Kumbang berbentuk tetesan air mata ini, dengan tubuh meruncing ke arah kepala, bersembunyi di celah-celah di dalam atau di luar ruangan. Pada malam hari, kumbang jantan dan betina mencari manusia, hewan peliharaannya atau mamalia lain untuk makan darah. Kumbang ini sangat tertutup dan, tidak seperti ngengat vampir, tidak membangunkan mangsanya saat digigit. Tidak seperti nyamuk, yang gigitannya menularkan patogen melalui air liur, kumbang ini menularkan parasit penyakit Chagas melalui kotoran yang ditinggalkannya pada inangnya.
Dari semua asam amino yang ditemukan dalam porsi besar minuman ini, tirosin sendiri memiliki sejumlah besar enzim yang siap untuk memecahnya di perut kumbang, para ilmuwan menunjukkan pada 2014. Menemukan enzim yang memecah tirosin di usus "agak aneh," kata Oliveira. Pada mamalia, hati dan ginjal adalah satu-satunya organ dengan enzim pengurai tirosin. Sekali lagi, kebanyakan mamalia tidak membanjiri perutnya dengan protein saja.
Ketika para peneliti mematikan kemampuan pemecah tirosin kumbang, baik secara genetik atau secara kimiawi memblokir enzim, kumbang itu mati setelah makan siang. Oliveira dan koleganya menulis tentang ini di Current Biology pada 2016. Beberapa kumbang mati menunjukkan bahwa kristal tirosin menembus usus dan memercikkan isinya ke rongga tubuh. Penemuan ini, catat para ilmuwan, suatu hari nanti bisa memberi ahli biologi molekuler obat mereka sendiri yang akan berfungsi untuk membunuh vampir.
Pengisap darah pada arthropoda telah berkembang secara independen beberapa kali (hingga 21), tetapi lebih sering daripada tidak, vampir harus menyelesaikan masalah yang sama dengan berbagai kebiasaan biokimia. Namun, detoksifikasi tirosin bisa menjadi masalah yang ditangani oleh banyak garis keturunan dengan cara yang sangat mirip, kata Oliveira.
Serangan senjata pertama yang mematikan kimiawi umum adalah senyawa yang menghambat enzim HPPD. Enzim menghentikan pemecahan tirosin, dan tidak hanya pada kumbang yang disebutkan di atas. Saat diuji, metode tersebut aman untuk kumbang susu dan cacing tepung.
Darah yang buruk
Tirosin hanyalah salah satu nutrisi yang menjadi racun melalui volume. Di dunia nyata, kemampuan vampir untuk membuang limbah jauh lebih penting daripada kekuatan fiksi untuk mengangkat truk.
Ahli nefrologi Jonas Axelsson dari Institut Karolinska di Stockholm dan rekan-rekannya sedang mempelajari fungsi ginjal pada kelelawar vampir dibandingkan dengan spesies saudara mereka yang hidup dengan buah atau nektar. Makanan manusia biasanya mencakup 50 hingga 120 gram protein per hari, tetapi jika diberi makan seperti kelelawar vampir, setara dengan 6.000 gram protein per hari untuk tubuh seberat 70 pon. Overdosis protein ini berarti kelelawar ini memiliki konsentrasi protein dalam produk sisa metabolisme protein seperti urea, yang secara instan akan menyebabkan gagal ginjal pada manusia.
Tapi tikus vampir itu baik-baik saja. Ginjal mereka berukuran sama dengan kelelawar lainnya. Tikus vampir mencurahkan lebih banyak ruang ke tubulus panjang yang menyerap kembali nutrisi dari urin yang baru disiapkan, catatnya.
Sebagian besar protein dalam darah adalah hemoglobin, molekul ajaib yang mengandung zat besi yang membawa oksigen ke seluruh tubuh dan membantu vertebrata tumbuh besar dan gemuk. Namun, pencernaan yang cepat dari jumlah hemoglobin ini dapat melepaskan dosis zat besi yang berpotensi beracun ke dalam aliran darah. Orang yang sehat bisa membahagiakan dokternya dengan konsentrasi zat besi dalam darahnya yang mencapai 127 mikrogram per 100 mililiter. Namun, konsentrasi 200 kali lebih tinggi tampaknya tidak membahayakan spesies larva lamprey. Larva mengambil zat besi dalam proses memakan apa pun yang mereka temukan. Saat lamprey laut (Petromyzon marinus) dewasa, mereka mengembangkan barisan gigi yang kejam untuk menggali dan menghisap darah dari ikan lain. Pada saat yang sama, konsentrasi zat besi dalam darah turun - menjadi sekitar 10 kali lipat dari tingkat kesehatan manusia.
Tapi yang lebih buruk dari lamprey laut penghisap darah adalah sekresi yang mencegah darah korban dari pembekuan.
Lamprey pertama kali menempel pada kulit, yang menyerupai "pengisap lembap di wajah," kata spesialis lamprey dan ahli biologi Margaret Docker dari University of Manitoba di Winnipeg, Kanada. Sebagai bagian dari percobaan, dia membiarkan lamprey perak penghisap darah (Ichthyomyzon unicuspis) menggigit tulang pipinya. Mereka ditemukan di danau dan sungai di Amerika Utara. Hanya setengah dari 38 spesies lamprey dunia yang menghisap darah.
Lamprey menangkap mangsanya dengan baik. Beberapa tidak melepaskan diri bahkan saat mengendarai air terjun atau bendungan. Sangat jarang ikan memiliki waktu untuk menjatuhkan lamprey sebelum ia menggigit lidah atau cakram mulutnya dan melepaskan antikoagulannya.
Lamprey bisa saja menjadi parasit pada awal sejarah vertebrata, dan karena itu mereka harus mengembangkan kecenderungan vampirinya untuk waktu yang lama. Beberapa fosil Devonian berusia 360 juta tahun, yang berasal dari jauh sebelum masa kejayaan dinosaurus, menunjukkan cakram mulut dengan 14 gigi dengan jarak yang sama, yang tampaknya siap untuk menghisap darah.
Studi fisiologi pengisap darah modern menerima sumber data baru yang kuat pada tahun 2013, ketika tim ilmuwan internasional menguraikan sebuah buku dengan instruksi genetik untuk lamprey laut. Docker berharap bisa mengungkap lebih banyak trik detoksifikasi pada lamprey, seperti superoksida dismutase, yang meningkat seiring kenaikan kadar zat besi hati pada lamprey dewasa. Pada tahap ini, sel hati mirip dengan sel manusia saat menderita hemochromatosis. Alasan lain untuk mempelajari vampir sungguhan, jika jumlahnya tidak cukup, adalah untuk mengungkap rahasia baru penyakit metabolisme manusia.
Tidak cukup
Di dalam darah dapat terjadi banyak hal secara serempak dan serempak beberapa hal lainnya. “Tidak mudah bagi vampir untuk menghadapi ini,” kata ahli mikrobiologi Rita Rio dari West Virginia University di Morgantown.
Ia menjelaskan bahwa vitamin B dalam darah tidak cukup, Hewan membutuhkan zat ini sebagai nutrisi untuk berbagai proses dasar tubuh seperti regulasi gen, pensinyalan sel dan pemecahan asam amino. Namun, hewan tidak bisa membuat persediaan sendiri. Setiap lalat vampir Ryo mengatasi masalah ini dengan sangat cerdik.
“Saya menyukai lalat tsetse sejak saya pertama kali mempelajarinya,” katanya. Di sub-Sahara Afrika, lalat memiliki "biologi yang sangat keren", katanya, dan bukan kemampuan mereka untuk menyebarkan parasit yang membuat orang mati.
Lalat tsetse mirip dengan lalat rumah gendut pada umumnya, tetapi sangat berbeda. Alih-alih bertelur banyak telur kecil seperti serangga biasa dan berharap bahwa beberapa keturunannya beruntung, lalat tsetse betina melahirkan satu keturunan pada satu waktu. Satu telur muncul di dalamnya dan, saat tumbuh, mengambil makanan dari kelenjar "susu" di dalam ibu. Anda bisa melihat bagaimana hal itu menjadi semakin rakus. Terkadang ibu memberikan keturunan yang lebih besar darinya. Dan kemudian keturunannya saat ini hanya akan memiliki panggung boneka, memisahkan mereka dari kedewasaan. “Seolah-olah saya melahirkan anak berusia 12 tahun,” kata Rio.
Ketika ibu lalat memberi bayinya awal kehidupan, dia juga memberinya infeksi yang akan dibutuhkan untuk memasukkan diet berdarah ke dalam makanannya. Setiap larva muncul dengan bakteri berbentuk batangnya sendiri, Wigglesworthia. Bakteri ini mengonsumsi vitamin B dan berkembang di dalam organ khusus yang tumbuh di dalam lalat. Versi lalat tsetse dari organ ini - bakterioma - seperti "donat kecil di sekitar saluran pencernaan," kata Rio.
Interaksi antara lalat dan mikroba telah menarik ahli biologi evolusioner, karena gen bakteri dan inang berubah dari generasi ke generasi, terkadang merusak atau menciptakan fungsi yang aneh, tergantung pada tindakan salah satu pasangan.
Kelelawar rendah lemak
Kerugian lain dari darah adalah kandungan lemaknya yang rendah, setidaknya dari sudut pandang kelelawar vampir. Mamalia terbang kecil hanya dapat membawa 20-30% dari beratnya sendiri sebagai beban, jadi camilan kecil tanpa lemak tidak akan bisa membuat tikus jenuh untuk waktu yang lama. Kelelawar vampir biasa (Desmodusrotundus) tidak dapat bertahan hidup selama tiga hari tanpa meminum darah, kata ahli biologi evolusi Gerald Wilkinson dari University of Maryland di College Park. Inilah salah satu kekuatan yang mendorong tikus-tikus ini untuk membangun jaringan peredaran darah sosial.
Mamalia bergigi tajam ini termasuk salah satu dari tiga spesies kelelawar penghisap darah, yang semuanya ditemukan di garis lintang hangat di belahan bumi barat. Wilkinson menemukan D. rotundus liar pertama yang dia pelajari di sebuah peternakan di Kosta Rika, di mana "dia sering lepas landas dan mendarat di atas rombongan kuda," katanya. Tikus memiliki hidung kecil yang berdaging, "seperti babi," yang mampu merasakan panas - ini membantu untuk menentukan ke mana darah hangat mengalir paling dekat dengan permukaan tubuh. Secara umum, mendapatkan darah "bukanlah hal yang paling sepele bagi tikus". Biasanya, tikus menghabiskan setengah jam mencari tempat, menyisir rambut kuda, jika perlu, menggigit sepotong kecil daging dan menjilati luka, sambil buang air kecil. Kuda itu bahkan tidak bangun. Kembali ke luka malam berikutnya jauh lebih mudah daripada menemukan lokasi baru. Wilkinson menyadari bahwa kelelawar itu memakan kuda yang sama,terlepas dari kenyataan bahwa kuda itu pindah ke padang rumput lain.
Menurut Wilkinson, air liur kelelawar memiliki sifat antikoagulan yang mengesankan. “Saya digigit beberapa kali dan darahnya sulit dihentikan,” katanya. "Orang yang digigit terbangun dalam genangan darah - dan seringkali darah keluar lama setelah kelelawar pergi."
Dibandingkan dengan spesies kelelawar lain, kelelawar vampir biasa memiliki kekuatan super: alih-alih terbang, ia hanya berlari di tanah.
Saat kelelawar lapar tidak dapat menemukan makanan untuk malam itu, pengisap darah yang berpengalaman dapat mengambil darah dari pemburu yang lebih sukses. Mereka memposisikan wajah mereka satu sama lain, dan "sementara satu hewan diam, yang lain menjilat," kata Wilkinson.
Dalam percobaan pertamanya dengan kelelawar penangkaran, ia menemukan hewan yang bersedia berbagi darah secara berkala dengan tikus lapar tanpa hubungan apa pun. Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah memperdebatkan apakah adil menganggap kelelawar vampir sebagai contoh altruis alami. Bahkan di penangkaran, vampir membantu kerabat yang kelaparan.
Ya, menjadi vampir itu sulit. Karena itu, vampir saling membantu.
Ilya Khel
