Svakog proljeća, u gotovo svakoj šumi u kontinentalnom dijelu Sjedinjenih Država, događa se čudo: Svi muški jeleni počinju klijati čudnim, uvijanjem organa s čela. Vjerojatno znate ove čarobne građe kao rogovi. Ali jeste li ikad razmišljali o tome kako oni funkcioniraju?
Povezani sadržaj
- Jelen je uhvatio grickanje ljudskih kostiju
- Koja je razlika između rogova i rogova i više pitanja naših čitatelja
- Kako bi izbjegli udare na jelene, Finska je slikala jelene rogovima reflektirajućom bojom
Prvo, dvije mrlje veličine srebrnog dolara na glavi jarca počinju istiskivati tkivo neslavnim tempom. Ali ti vijugavi izrastaji nisu sastavljeni od mrtvih stanica, poput vaših noktiju, kose ili keratina koji stvara ovnov rog. Te stanice su žive .
Od kraja ožujka do rane jeseni rogovi pupoljka pupoljka prekriveni su slojem nejasne kože nazvane "baršun" poput mekane mahovine koja pokriva glatki kamen. Ispod ovog zaštitnog premaza krvne žile i živci obrušavaju se oko kosti koja se brzo razvija, kao da životinja raste u butnoj kosti bez mišića koji bi je okruživao. Kako rogovi rastu, granaju se u sve veće vilice.
Dođite jeseni, baršun se počinje smanjivati i umirati. Rogovi postaju luđački svrbež, a mužjak jelena trči uokolo pokušavajući se riješiti njegovog baršuna trljajući svoje nove igračke na male mladice i grane. (Te se ogrebotine nazivaju "rubs".) Jednom kad se baršun otkloni, on otkriva svu glatku, kalcificiranu kost ispod. Sad je dolar spreman ratovati protiv svog rivala i boriti se za njegovo pravo da se pari sa svim ženkama koje može pronaći.
Životinje sa koštanim rastom poznatim kao rogovi - nosorozi, ovnovi i pripitomlje - imaju tendenciju da ih odrastaju i čuvaju cijeli život. Antleri se, naprotiv, rađaju iznova svake godine. Tako je: Ovaj zamršeni ciklus rasta, života, smrti i svrbeža događa se svake godine.
Pored te činjenice, ono što je značajno u razvoju mrava je koliko se brzo događa. Životinje poput zvijezda ili gekona možda su najpoznatije po brzoj obnovi udova, ali jeleni su zapravo među najbržim uzgajivačima organa u životinjskom carstvu. Ako je hrane dovoljno, a kilogram je zdrav, njegovi zubi mogu rasti brzinom od oko tri četvrtine inča dnevno. Zamislite da su vam dlake ili nokti toliko brzo rasli!
Za razliku od kljova ili rogova, rogovi počinju kao živi organi u sloju kože zvanom "baršun". (Eric Kilby / Flickr) Ali u biologiji, kao iu ekonomiji, nema besplatnog ručka, što znači da sve to klijanje dolazi pod cijenu. Bez obzira koliko bobica i žira konzumira muški jelen, on nikada ne može u potpunosti nadoknaditi energiju koja se uplete u ukrase njegove glavaste glave. Da bi uravnotežio knjigu, njegovo tijelo će zapravo otjerati hranjive tvari iz drugih dijelova kostura radi upotrebe u rogovima.
"Oni pljačkaju od Petera da tako plati Paulu", kaže Jeannine Fleegle, biologinja iz divljih životinja specijalizirana za jelene i losove pri Pennsylvania Commission for Game. Taj se proces naziva ciklička reverzibilna osteoporoza, a započinje ciljanjem na područja koja ne nose težinu, poput rebara.
Sve u svemu, istraživanja energetike jelena procjenjuju da ukupan broj roda roda zaostaje tek za vrijeme trudnoće, prema Fleegleu. (Slično tome, ako trudna majka ne dobije dovoljno kalcija, tijelo će joj otjerati dio s kostiju kako bi pomoglo u izgradnji kostura njezine rastuće bebe.) Drugim riječima, to je gotovo jednako oporezivanje muškaraca da im izbacuju kosti s čela. je za žene da u svojim maternicama stvore potpuno novi oblik života.
Tužan dio je što mužjaci ne uspijevaju zadržati te teško zarađene rogove za život. Nakon sezone parenja mužjaci više nemaju koristi za rogove, a njihovo držanje zapravo predstavlja bol. Tako strukture samo iskaču i zaostanu kao jučerašnji papiri, a jeleni nastavljaju sa svojim životima.
Ovo bi moglo zvučati smiješno, s obzirom na žrtvu uključenu u njihovo stvaranje. Ali jeleni nisu sentimentalni. Još važnije, čuvanje tih rogova bilo bi velika odgovornost. Prvo, teški su. Najveća vrsta jelena, mosa, može imati rogove težine do 40 kilograma. Ovo je definicija mrtve težine.
Oni su također opasni. Rogovi se mogu uhvatiti u drveću, ogradama i općenito ograničavati kretanje životinje po šumi. Ponekad jeleni i jelke mogu svoje rogove zaključati zajedno sa suparnikom. Ako se životinje ne mogu osloboditi, umrijet će od gladi - ili će se utopiti, o čemu svjedoči sada zloglasni primjer dviju leševa izrezanih iz zamrznute rijeke.
Pa zašto se uopće gnjaviti cijelom stvari rasta roga?
Za to se možete zahvaliti zanosima seksualnog odabira. Sustav parenja jelena diktira da mužjaci čuvaju područja, te zadržavaju pravo parenja sa ženkama unutar tih teritorija. Kao što možda mislite, posjedovanje oružja s nekoliko glava pomaže. A ako veće oružje sa glavom obično porazi manje oružje, kao što možete vidjeti u bilo kojem broju YouTube videozapisa, onda će ti geni vjerovatno biti preneseni na sljedeću generaciju dolara.
Izrada rogova je jedna od najvažnijih aktivnosti usisavanja energije, osim stvaranja novog života. (Eric Kilby / Flickr) Ali čak ni ključna uloga rogova u borbi i impresioniranju dama ne može u potpunosti objasniti njihova granična čarobna svojstva. Razmislite o tome: znanstvenici su još u šezdesetim godinama presađivali neke od tih stanica koje stvaraju rogove na drugi dio lubanje jelena i promatrali kako se počinje formirati rogov. Ista stvar se događa ako te stanice presadite na jelenovu nogu. (Fotografije ovdje.)
A sad pripazite na ovo: ako odvojite rogove sa glave jelena i presadite ih na čelo miša, taj miš će početi klijati materijom sličnom rogovima .
Možda ne čudi što neki znanstvenici misle da rogovi mogu imati nekoliko tajni koje bismo mogli upotrijebiti za liječenje, rast živaca, pa čak i regeneraciju udova. Nitko ne sugerira rastuće rogove na ljudima, ali zamislite što bismo mogli učiniti s nevjerojatnim generativnim sposobnostima tih stanica.
Wolfgang Pita Thomas, neuroznanstvenica sa Sveučilišta Washington u St Louisu, jedan je od vjernika. "Kako rogovi brzo rastu, dostižu i do 2 cm dnevno, živci se moraju podudarati s tim tempom", piše Pita Thomas u e-poruci. "To znači da se regeneriraju 10 puta brže od ljudskog živca!"
To je važno jer ako uspijemo shvatiti kako se ti živci kreću tako brzo, mogli bismo ga koristiti za poticanje vlastitog živčanog sustava da se regenerira kada je oštećen, recimo, u slučaju paraplegične ozljede. Trenutno imamo nekoliko načina za postizanje ove vrste iscjeljenja u malim koracima, kaže Pita Thomas, uključujući cijepljenje živaca iz druge regije i korištenje umjetnih kolagenih kanala za usmjeravanje rasta živaca.
Ali ove se metode bore ako udaljenost koju živci moraju prijeći je veća od inča. Suprotno tome, "živci prisutni u jelenovim rogovima mogu se regenerirati do nekoliko stopa za manje od tri mjeseca", kaže Pita Thomas. "Nadamo se da ćemo primijeniti iste mehanizme ili molekule kako bismo jednoga dana poboljšali regeneraciju živaca kod ljudi."
Pita Thomas i njegovi kolege već su identificirali tri proteina koja su uključena u brzu proizvodnju živca i otkrili su da senzorni neuroni rastu brže kada su sva tri prisutna u kulturi. "Primijetili smo da je porast rasta živaca mnogo više od zbroja njihovih pojedinačnih učinaka, što znači da djeluju sinergistički", rekao je.
Evo: gomila tkiva roga koja raste na mišu. (Chunyi Li, AJ Harris, JM Suttie / Journal of Experimental Zoology, 2001) Druge znanstvenike zanimaju rogovi zbog onoga što bi nas mogli poučiti o staničnoj memoriji ili će budućnost budućnosti biti oblikovana prošlim događajima. Na primjer, ako jelen pretrpi ozljedu na bazi svog roga (koja se naziva pedilica), može na kraju stvoriti deformiranu rogovu na tom mjestu dugi niz godina nakon što je početna rana zacijelila. Ponekad novi oblik roga traje cijeli život.
Ovo je još jedna od odlikašljiva svojstava rogova, kaže Michael Levin, razvojni biolog na Sveučilištu Tufts: Mogu nas podučiti o tome kako se životinje koje mogu obnoviti pamte vlastite oblike.
Jedno objašnjenje ove takozvane memorije koju Levin istražuje naziva se bioelektričnost ili sitnim, komunikacijskim nabojima kojima se trguje između naših stanica. Levin i drugi povezali su ovu uobičajenu, ali misterioznu silu sa stvarima poput oblika tijela, regeneracije udova i zacjeljivanja rana. Primjerice, pokazalo se da se ravne gliste, koje su imale popravljenu bioelektričnost, mogu spojiti da se regeneriraju s dvije glave.
Do sada znamo mnogo više o tome kako paukovine upravljaju svojim regenerativnim moćima nego jeleni, ali Levin kaže da je uloga bioelektričnosti vjerojatno ista. Jednostavno su sitne crve sićušne, brzo rastu i lako im nedostaju šiljaste kosti lica na kojima bi znanstvenici mogli upadati.
Čak i ono što mislimo da znamo o rastu roga ima novo zakretanje. Na primjer, Fleegle kaže da za bilo koji čimbenik postoji opće pravilo da što je bolje stanište, to će zdravije i robusnije biti njegova populacija. A za jelene je ta konvencionalna mudrost trebala prevesti u ogromne stalke. Ali studija objavljena 2009. pokazuje da je istina složenija.
U stvari, kad ne dobiju dovoljno hrane za vrijeme trudnoće i dojenja, bilo koji muški potomak koji će roditi imat će zaustavljen rast roga tijekom cijelog života. Iznenađujuće, ovo vrijedi čak i ako su muške kokoši dodane hranjivim namirnicama.
Možda biste pomislili da će se ova osobina naslijediti ako wimpy mužjaci ikad uspijeju roditi svoje vlastite mladiće. Zapravo su muškarci druge generacije koje su majke rodile s normalnom količinom hrane imali stalke koji su manje ili više tipični. Sve ovo ukazuje na to koliko su majke važne u velikom planu stvari i zašto Fleegle kaže da ima odnos ljubavi / mržnje s rogovima.
"Ljutim se na rogove jer dečki dobivaju svu pažnju, ali djevojke to nikad ne čine", kaže ona.
Sjećate se koliko je rast roga gotovo jednako naporan na jelenovom tijelu koliko je trudna? Nije da je to natjecanje, ali postoji jedna aktivnost koja ih obojica patulji, a to je laktacija - druga provincija dama. Prema Fleegleu, magarac troši više od tri puta više energije tijekom vršenja mlijeka od pika kao što dolar napravi svoje rogove.
Čini se da oba spola imaju stalak dostojan našeg čuđenja.
