Vsako pomlad se v skoraj vseh gozdovih v celinskih Združenih državah Amerike zgodi čudež: vsi moški jeleni začnejo s čelov poganjkati čudne, zvite organe. Verjetno poznate te čarobne strukture kot rogove. A ste kdaj pomislili, kako delujejo?
Sorodne vsebine
- Jelen je ujel grizenje človeških kosti
- Kakšna je razlika med rogovi in rogovi ter več vprašanj naših bralcev
- Da bi se izognili jelenskim udarcem, Finska slika jelene rogove z odsevno barvo
Prvič, dve obliži v obliki srebrne dolarje celic na glavi dolarja začnejo izločiti tkiva z navideznim tempom. Toda te vijugaste izrastke ne sestavljajo mrtve celice, kot so nohti, lasje ali keratin, ki ustvarja ovnov rog. Te celice so žive .
Od konca marca do zgodnje jeseni so rogoži brstov, ki se razprostirajo, prekriti s plastjo mehke kože, imenovane "žamet", kot mehki mah, ki pokriva gladek kamen. Pod to zaščitno prevleko se krvne žile in živci vrtijo okoli hitro razvijajoče se kosti, kot da žival raste stegnenica, ki nima mišice, ki bi jo obdajala. Ko rogoji rastejo, se veje v vedno večje vilice.
Pridi jeseni, žamet se začne krčiti in umirati. Rogovje postane noro srbeče, samček jelenjad pa teče naokoli in se poskuša znebiti žametnice, tako da na majhne sadike in veje podrgne nove igrače. (Temu praskam se reče "rubs".) Ko se žamet odlepi, razkrije vso gladko, kalcificirano kost pod njim. Zdaj je dolar pripravljen vojskovati proti svojim tekmecem in se boriti za njegovo pravico do parjenja z vsemi samicami, ki jih najde.
Živali s koščenimi izrastki, ki jih poznamo kot rogovi - nosorogi, ovni, implanta -, jih ponavadi rastejo in ohranjajo celo življenje. Mravlje pa se rodijo vsako leto na novo. Tako je: vsako leto se zapleteni cikel rasti, življenja, smrti in srbenja .
Poleg tega dejstva je pri razvoju rogovja izjemno pomembno, kako hitro se zgodi. Živali, kot so morske zvezde ali geko, so morda najbolj znane po hitri obnovi okončin, vendar jeleni dejansko spadajo med najhitrejše pridelovalce organov v živalskem kraljestvu. Če je hrane dovolj in je dober zdrava, lahko njegovi zobje rastejo s približno tri četrtine palca na dan. Zamislite si samo, če so vaši lasje ali nohti tako hitro zrasli!
Za razliko od mravljin ali rogov se rogovi začnejo pojavljati kot živi organi, ki se nahajajo v plasti kože, znani kot "žamet". (Eric Kilby / Flickr) Toda v biologiji, tako kot v ekonomiji, ni brezplačnega kosila, kar pomeni, da vse to kalitev pride do stroškov. Ne glede na to, koliko jagod in želodov porabi moški jelen, nikoli ne more v celoti nadoknaditi energije, ki se ujame v okrasni glavi okraski. Da bi uravnotežil knjigo, bo njegovo telo dejansko odstranilo hranljive snovi iz drugih delov okostja za uporabo v rogovih.
"Od Petra se oropajo, da bi plačali Paulu, tako rekoč, " pravi Jeannine Fleegle, biologinja za divjad, specializirana za jelene in lose pri komisiji za divjadi v Pensilvaniji. Ta proces imenujemo ciklična reverzibilna osteoporoza in začne se z usmerjanjem na območja, ki nimajo teže, kot so rebra.
Fleegle v skladu s študijami jelenske energije ocenjujejo, da cestnina generacije jelenjav zaostaja za brejostjo, pravi Fleegle. (Podobno je, če noseča mati ne dobi dovolj kalcija, bo njeno telo odcepilo nekaj iz kosti, da bo pomagalo zgraditi okostje svojega odraščajočega otroka.) Z drugimi besedami, moški skorajda ne obdavčujejo, da bi jim koščke pognale s čela. je za samice, da ustvarijo povsem novo življenjsko obliko v svojih maternicah.
Žalostno je, da dolarji sploh ne dobijo, da bi te težko zaslužene rogove ohranili za življenje. Po sezoni parjenja samci nimajo več nobene koristi za rogove, pravzaprav pa je ohranjanje le-teh nekakšna bolečina. Torej strukture se samo odkotalijo in ostanejo za seboj kot včerajšnji listi, jeleni pa nadaljujejo svoje življenje.
To bi se lahko slišalo smešno glede na žrtvovanje, ki je vključeno v njihovo ustvarjanje. Jeleni pa niso sentimentalni. Še pomembneje pa je, da bi bila ohranitev teh rogovja velika odgovornost. Najprej so težki. Največja vrsta jelena, losa, ima lahko rogove, ki tehtajo do 40 kilogramov. To je definicija mrtve teže.
So tudi nevarni. Rogovje se lahko ujame v drevesa, ograje in na splošno omeji gibanje živali po gozdu. Včasih jeleni in druge jelke lahko rogove zaklenejo skupaj s tekmecem. Če se živali ne morejo osvoboditi, bodo umrle od lakote ali utopile, kar dokazujeta zdaj zloglasni primer dveh loških trupov, izrezanih iz zamrznjene reke.
Zakaj se torej sploh mučite s celotno rastjo rogovja?
Za to se lahko zahvalite neskladjem spolne izbire. Sistem parjenja jelenov narekuje, da samci varujejo ozemlja in si pridržujejo pravico do parjenja z samicami na teh ozemljih. Kot si morda predstavljate, ima nekaj glavno orožje pomoč. In če večje orožje z glavo nagiba manjše orožje, kot boste videli v katerem koli številu YouTubovih videoposnetkov, potem bodo ti geni bolj verjetno preneseni na naslednje generacije dolarjev.
Izdelava pramenov je ena izmed najbolj sesalnih dejavnosti, ki jih telo lahko počne, poleg ustvarjanja novega življenja. (Eric Kilby / Flickr) Toda tudi ključna vloga rogovja pri boju in navduševanju žensk ne more v celoti razložiti njihovih mejnih čarov. Razmislite o tem: znanstveniki so v šestdesetih letih nekaj teh celic, ki tvorijo rogove, presadili na drug del jelene lobanje in opazovali, kako se je začelo oblikovati rogovje. Enako se zgodi, če te celice presadite na jelenovo nogo. (Fotografije tukaj.)
Zdaj pa to: Če odcepite mravljinske celice z glave jelena in jih presadite na čelo miške, bo ta miška začela kaliti material, podoben rogovju .
Morda ne preseneča, da nekateri znanstveniki menijo, da bi rogovi lahko skrivali nekaj skrivnosti, ki bi jih lahko uporabili za zdravljenje zdravil, rast živcev in celo regeneracijo udov. Nihče ne predlaga, da bi na ljudeh rasli rogovi, vendar si predstavljajte, kaj bi lahko naredili z neverjetnimi generativnimi sposobnostmi teh celic.
Wolfgang Pita Thomas, nevroznanstvenik z univerze Washington v St Louisu, je eden izmed vernikov. "Ko mravljica hitro raste in doseže do 2 cm na dan, se morajo živci ujemati s tem tempom, " piše Pita Thomas v elektronskem sporočilu. "To pomeni, da se regenerirajo 10-krat hitreje kot človeški živec!"
To je pomembno, ker če lahko ugotovimo, kako se ti živci gibljejo tako hitro, bi ga morda lahko uporabili za spodbuditev lastnega živčnega sistema, da se obnovi, ko je poškodovan, recimo v primeru paraplegične poškodbe. Trenutno imamo nekaj načinov, kako to vrsto zdravljenja doseči z majhnimi koreninami, pravi Pita Thomas, vključno s cepljenjem živcev iz druge regije in uporabo umetnih kolagenskih kanalov, ki lahko vodijo do rasti živcev.
Toda te metode se borijo, če je razdalja, ki jo morajo prečkati živci, večja kot centimeter. V nasprotju s tem "živci, ki so prisotni v jelenih rogovih, se lahko regenerirajo do nekaj čevljev v manj kot treh mesecih, " pravi Pita Thomas. "Upamo, da bomo uporabili iste mehanizme ali molekule, da bomo nekega dne izboljšali regeneracijo živcev pri ljudeh."
Pita Thomas in njegovi sodelavci so že identificirali tri beljakovine, ki sodelujejo pri hitri proizvodnji živcev rogovja, in ugotovili, da senzorični nevroni rastejo hitreje, ko so vsi trije prisotni v kulturi. "Opazili smo, da je povečanje rasti živcev veliko več kot seštevek njihovih posameznih učinkov, kar pomeni, da delujejo sinergično, " je dejal.
Glej: na miški raste gruda rogovja. (Chunyi Li, AJ Harris, JM Suttie / Journal of Experimental Zoology, 2001) Druge znanstvenike zanimajo rogovi zaradi tega, kar bi nas lahko naučili o celičnem spominu ali pa bodo prihodnost celice lahko oblikovali pretekli dogodki. Na primer, če jelen utrpi poškodbo podlage svojega roga (imenovano pedicle), lahko na tem mestu ustvari deformirano rogovje več let po zacelitvi začetne rane. Včasih nova oblika rogovja traja vse življenje.
Michael Levin, razvojni biolog na univerzi Tufts: To je še ena od rogovskih vznemirljivih lastnosti: lahko nas naučijo, kako živali, ki se lahko regenerirajo, zapomnijo svoje oblike.
Ena razlaga tega tako imenovanega spomina, ki ga Levin raziskuje, se imenuje bioelektričnost ali drobni, komunikativni naboji, s katerimi se trguje med našimi celicami. Levin in drugi so to skupno, a skrivnostno silo povezali s stvarmi, kot so oblika telesa, regeneracija okončin in celjenje ran. Na primer, prikazano je, da se lahko črvičasti črvi, ki imajo poseg v svojo bioelektričnost, obnovijo z dvema glavoma.
Do zdaj vemo veliko več o tem, kako ploski črvi upravljajo svoje regenerativne moči kot jeleni, toda Levin pravi, da je vloga bioelektričnosti verjetno enaka. Ravno debeli črvički so majhni, hitro rastejo in jim priročno primanjkuje bodičastih obraznih kosti, na katerih bi se znanstveniki lahko poslavljali.
Celo tisto, za kar mislimo, da vemo o rasti rogovja, ima nove zasuke. Na primer, Fleegle pravi, da za vsak dejavnik velja splošno pravilo, da boljši je njegov življenjski prostor, bolj zdrava in trdna bo njegova populacija. In za jelene je treba konvencionalno modrost prevesti v množice. Toda raziskava, objavljena leta 2009, kaže, da je resnica bolj zapletena.
Dejansko, ko med nosečnostjo in dojenjem ne bo dovolj, da bi jedel, bodo moški potomci, ki jih rodijo, zaostali za rastjo rogovja za celo življenje. Neverjetno, to velja tudi, če so moške kokoši dopolnjene z zelo hranljivo krmo.
Mogoče bi si lahko mislili, da bi se ta lastnost podedovala, če bi samohranilki samci kdaj uspeli najeti svoje mladiče. Pravzaprav so moški druge generacije, ki so jih matere rodile z normalno količino hrane, imele stojala, ki so bila bolj ali manj značilna. Vse to kaže na to, kako pomembne so matere v veliki shemi stvari in zakaj Fleegle pravi, da ima ljubezenski / sovražni odnos do rogovja.
"Na rogove se jezim, ker fantje dobijo vso pozornost, dekleta pa nikoli, " pravi.
Se spomnite, kako je rast jelenov na jelenovem telesu skoraj tako naporna kot noseča? Ne da gre za tekmovanje, vendar obstaja ena dejavnost, ki jih oba pritlikava, in to je laktacija - druga provinca dame. Po besedah Fleegle-a mladič porabi več kot trikrat več energije med največjim izdelovanjem mleka kot dolar, da proizvede svoje rogove.
Zdi se, da imata oba spola prtljažnik, vreden našega čudeža.
