Igal kevadel, praktiliselt igas USA mandriosa metsas, juhtub ime: Kõik isased hirved hakkavad idanema, keerutades oma otsmikust oksi. Küllap teate neid maagilisi struktuure ka hirvedena. Kuid kas sa mõtlesid kunagi, kuidas need töötavad?
Seotud sisu
- Inimese luudelt tabatud hirved
- Mis vahe on sarvedel ja sarvedel, ja rohkem küsimusi meie lugejatelt
- Hirve streikide vältimiseks maalib Soome hirve sarved peegeldava värviga
Esiteks hakkavad kaks hõbedases dollaris suurust rakupaari buka pähe kude välja murdma. Kuid need mähised ei koosne surnud rakkudest, näiteks teie küüntest, juustest või keratiinist, mis tekitab rambi sarve. Need rakud on elus .
Märtsi lõpust kuni varajase sügiseni katavad Bucki lootustandev sarved uduse nahakihi, mida nimetatakse “sametiks”, nagu pehme sammal, mis katab sileda kivi. Selle kaitsekatte all paeluvad veresooned ja närvid kiiresti areneva luu ümber, justkui kasvaks loomal reieluu, millel poleks lihaseid, mis seda ümbritseksid. Sarvede kasvades hargnevad nad üha suuremateks kahvliteks.
Tulge kukkuma, samet hakkab kahanema ja surema. Sarved muutuvad hulluks sügelevaks ja isashirv jookseb ringi, üritades sametist lahti saada, hõõrudes oma uusi mänguasju väikestele taimedele ja okstele. (Neid kriimustusposte nimetatakse hõõrumisteks.) Kui samet tuleb maha, paljastab see kogu sileda, lubjastunud luu. Nüüd on buck valmis pidama sõda oma konkurentide vastu ja võitlema oma õiguse eest paarituda kõigi emasloomadega, keda ta võib leida.
Sarvedena tuntud kondise kasvuga loomad - ninasarvikud, jäärad, impala - kipuvad neid kasvama nooreks ja hoidma kogu elu. Sarved sünnivad seevastu igal aastal uuesti. Täpselt nii: Seda keerulist kasvu, elu, surma ja sügeluse tsüklit juhtub igal aastal.
Lisaks sellele on sarvede arengus tähelepanuväärne see, kui kiiresti see juhtub. Loomi, nagu meritäht või geko, võib kõige paremini tunda jäsemete kiire uuenemise poolest, kuid hirved on loomariigi kiireimate elundikasvatajate hulgas. Kui toitu on palju ja tatar tervislik, võivad tema piid kasvada umbes kolmveerand tolli päevas. Kujutage ette, kas teie juuksed või küüned kasvasid nii kiiresti!
Erinevalt kihvadest või sarvedest algavad sarved elusate organitena, mis on ümbritsetud nahakihiga, mida tuntakse "sametina". (Eric Kilby / Flickr) Kuid bioloogias, nagu ka majanduses, tasuta lõunaid ei ole, see tähendab, et kogu see võrsumine tuleb maksma. Olenemata sellest, kui palju marju ja tammetõrusid meeshirv tarbib, ei suuda ta kunagi oma energiat, mis tema tuhmidesse peakaunistustesse saab, täielikult korvata. Pearaamatu tasakaalustamiseks sibonib ta keha sarvedes kasutamiseks skeleti teistest osadest toitaineid.
"Nad röövivad Peetrist, et niiöelda Paulusele maksta, " ütleb Pennsylvania mängukomisjoni hirvedele ja põtradele spetsialiseerunud loodusbioloog Jeannine Fleegle. Seda protsessi nimetatakse tsükliliseks pöörduvaks osteoporoosiks ja see algab sihtrühmadega, mis ei kanna raskust, nagu näiteks ribid.
Hirveenergeetika uuringute kohaselt jääb sarvepõlvkonna maksumus Fleegle sõnul napilt maha tiinusest. (Samamoodi, kui rase ema ei saa piisavalt kaltsiumi, sifoonib tema keha osa luudest, et aidata oma kasvava lapse luustikku üles ehitada.) Teisisõnu on meestel peaaegu sama maksustatav luude turjast välja idandamine kui see. on mõeldud emasloomadele nende emakas täiesti uue eluvormi loomiseks.
Kurb osa on see, et taala ei saa isegi neid vaevaga teenitud hirvesid kogu eluks. Pärast paaritushooaega pole isastel enam sarvedest kasu ja tegelikult on nende pidamine teatud tüüpi valu. Nii hüppavad ehitised lihtsalt maha ja jäävad maha nagu eilne paber, ja hirved jätkavad oma elu.
See võib tunduda naeruväärne, arvestades nende loomisega kaasnevat ohverdust. Kuid hirved pole sentimentaalsed. Veelgi olulisem on, et nende sarvede pidamine oleks tohutu vastutus. Esiteks, nad on rasked. Suurimal hirveliigil, põdral, võib olla sarved, mis kaaluvad kuni 40 naela. See on tühimassi määratlus.
Nad on ka ohtlikud. Sarved võivad puudesse, aedadesse kinni jääda ja üldiselt piiravad looma liikumist metsas. Mõnikord võivad hirved ja muud hirvid oma sarved koos rivaaliga lukustada. Kui loomad ei saa end vabastada, surevad nad nälga või uppumisse, nagu näitab nüüd kurikuulus näide kahe põlenud rümbast, mis on külmunud jõest välja lõigatud.
Miks siis üldse vaevata kogu sarvekasvu asjaga?
Selle eest võite tänada seksuaalse valiku häguseid. Hirvede paaritussüsteem määrab, et isased valvavad territooriume ja säilitavad õiguse nendel territooriumidel emastega paarituda. Nagu võite arvata, aitab mõne pearelva omamine. Ja kui suuremad pearelvad kipuvad lüüa väiksemaid pearelvi, nagu näete paljudes YouTube'i videotes, kantakse need geenid suurema tõenäosusega edasi järgmise põlvkonna taaladesse.
Sarvede valmistamine on üks kõige energiat imenduvamaid toiminguid, mida keha uue elu loomise kõrval teha saab. (Eric Kilby / Flickr) Kuid isegi sarvede võtmeroll daamide võitluses ja muljet avaldamisel ei suuda nende maagilisi omadusi täielikult selgitada. Mõelge sellele: 1960. aastatel siirdasid teadlased osa neist sarve moodustavatest rakkudest hirve kolju teise ossa ja jälgisid, kuidas sarv hakkas moodustuma. Ja sama asi juhtub siis, kui siirdate need rakud hirve jalale. (Fotod siin.)
Nüüd hankige see: kui viilkate hirverakud hirve peast lahti ja siirdate need hiire otsaesisele, hakkab see hiir sarvetaolist materjali idama .
Võib-olla pole üllatav, et mõne teadlase arvates võib sarvedel olla mõni saladus, mida saaksime kasutada meditsiinis, närvide kasvamiseks ja isegi jäsemete uuendamiseks. Keegi ei soovita inimestele kasvatada hirvesarve, kuid kujutage ette, mida me suudaksime teha nende rakkude hämmastavate generatiivsete võimetega.
St Louisi Washingtoni ülikooli neuroteadlane Wolfgang Pita Thomas on üks usklikest. “Kuna sarv kasvab kiiresti, ulatudes kuni 2 cm-ni päevas, peavad närvid selle tempoga vastama, ” kirjutab Pita Thomas meilis. "See tähendab, et nad uuenevad 10 korda kiiremini kui inimese närv!"
See on oluline, sest kui suudame aru saada, kuidas need närvid nii kiiresti liiguvad, võiksime seda kasutada omaenda närvisüsteemi taaselustamiseks, kui see on kahjustatud, näiteks paraplegilise vigastuse korral. Praegu on Pita Thomase sõnul seda tüüpi paranemise teostamiseks vähe võimalusi, nagu Pita Thomas, sealhulgas närvide pookimine teisest piirkonnast ja kunstlike kollageenikanalite kasutamine närvide kasvu suunamiseks.
Kuid need meetodid näevad vaeva, kui närvid peavad läbima rohkem kui tolli. Seevastu "hirve sarvedes olevad närvid võivad vähem kui kolme kuu jooksul taastuda mitme jalaga, " ütleb Pita Thomas. "Loodame, et ühe päeva jooksul rakendame samu mehhanisme või molekule, mis tugevdab inimestel närvide uuenemist."
Pita Thomas ja tema kolleegid on juba tuvastanud kolm sarvi kiire närvi tootmises osalevat valku ja leidnud, et sensoorsed neuronid kasvavad kiiremini, kui kultuuris on kõik kolm. "Me täheldasime, et närvide kasvu võimendamine oli palju enamat kui nende üksikute mõjude summa, mis tähendab, et need töötavad sünergiliselt, " ütles ta.
Vaata: hiirel kasvav sarvkude. (Chunyi Li, AJ Harris, JM Suttie / Journal of Experimental Zoology, 2001) Teised teadlased on sarvede vastu huvitatud sellest, mida nad võiksid meile rakumälu kohta õpetada, või võivad raku tulevikku kujundada minevikusündmused. Näiteks kui hirv saab vigastada oma sarve alust (nn jalga), võib see tekitada selles kohas deformeerunud sarve paljude aastate jooksul pärast esialgse haava paranemist. Mõnikord kestab uus sarvekuju terve elu.
Tuftsi ülikooli arengubioloog Michael Levin ütles, et see on veel üks sarvelaste meelestegevat omadust: Nad saavad meile õpetada, kuidas uuenevad loomad mäletavad oma kujundeid.
Üks seletus sellele niinimetatud mälule, mida Levin uurib, on nimetatud bioelektriks ehk meie rakkude vahel kaubeldavateks pisikesteks kommunikatiivseteks laenguteks. Levin ja teised on selle ühise, kuid salapärase jõu ühendanud selliste asjadega nagu kehakuju, jäsemete uuendamine ja haavade paranemine. Näiteks on ta näidanud, et leht-ussid, kelle bioelektrilisust on rikutud, saavad kutsuda endaga kaasa kahe peaga regenereerimiseks.
Praeguse seisuga teame kaugelt rohkem, kuidas lapikud ussid oma taastamisvõimet haldavad kui hirved, kuid Levini sõnul on bioelektri roll tõenäoliselt sama. Lihtsalt, et lamedad ussid on pisikesed, nad kasvavad kiiresti ja neil on mugavalt puuduvad teravad näo luud, millesse teadlased võivad sattuda.
Isegi sellel, mida arvame sarvekasvust teadvat, on uusi keerdkäike. Näiteks ütleb Fleegle, et iga kriitiku jaoks on olemas üldreegel, et mida parem on tema elupaik, seda tervislikumad ja tugevamad on selle populatsioonid. Ja hirvede jaoks peaks see tavapärane tarkus tähendama tohutuid nagisid. Kuid 2009. aastal avaldatud uuring näitab, et tõde on keerulisem.
Tõepoolest, kui rasedad ja imetavad ei söö piisavalt, on kõigil nende toodetud isastel järglastel sarvekasv kogu oma elu. Hämmastav, et see kehtib ka siis, kui isastele vasikatele on lisatud väga toiteväärt sööta.
Võite arvata, et see omadus on päritav, kui nutikad isased kunagi suudavad noored oma isad kasvatada. Tegelikult olid teise põlvkonna meestel, kelle emad sünnitasid normaalse toidukogusega, riiulid, mis olid enam-vähem tüüpilised. Kõik see viitab vaid sellele, kui olulised emad on asjade suurejoonelises plaanis ja miks Fleegle sõnul on tal hirmutega armastuse / vihkamise suhe.
"Ma olen vihane sarvede pärast, sest poisid saavad kogu tähelepanu, tüdrukud aga mitte kunagi, " ütleb ta.
Pidage meeles, kuidas sarvekasv on hirve kehal peaaegu sama pingutav kui rase? Mitte, et see oleks võistlus, kuid seal on üks tegevus, mis kääbustab neid mõlemaid, ja see on imetamine - teine prouade provints. Fleegle sõnul kulutab tursk piimatootmise ajal rohkem kui kolm korda rohkem energiat, kui ta sarvede tootmiseks kulutab.
Näib, et mõlemast soost on meie imetlust väärt hammas.
