Každé jaro, prakticky ve všech lesích v kontinentálních Spojených státech, se děje zázrak: Všichni jeleni samci začínají vyčnívat podivné a kroucení orgánů z jejich čela. Pravděpodobně víte o těchto magických strukturách jako parohy. Ale přemýšleli jste někdy o tom, jak fungují?
Související obsah
- Deer chytil hlodání na lidské kosti
- Jaký je rozdíl mezi rohy a parohy a další otázky od našich čtenářů
- Aby nedocházelo k úderům jelenů, Finsko maľuje jelení parohy s reflexní barvou
Za prvé, dvě skvrny buněk o velikosti stříbrného dolaru na hlavě bucku začnou chrlit tkáň zlomeným tempem. Tyto vinutí však nejsou tvořeny mrtvými buňkami, jako jsou nehty, vlasy nebo keratin, který vytváří roh berana. Tyto buňky jsou živé .
Od konce března do začátku podzimu jsou nadějné parohy babky pokryty vrstvou fuzzy kůže zvané „samet“, jako měkký mech zakrývající hladký kámen. Pod tímto ochranným povlakem se krevní cévy a nervy šněrují kolem rychle se rozvíjející kosti, jako by zvíře rostlo stehenní kosti bez svalů, které by ji obklopovaly. Jak rostou parohy, rozvětvují se na stále větší vidlice.
Pojď padnout, samet se začne zmenšovat a umírá. Parohy se šíleně svědějí a samec jelenů se rozběhne a snaží se zbavit sametu tím, že si své nové hračky otře o malé sazenice a větve. (Tyto škrábance se nazývají „tře“). Jakmile samet vyjde, odhalí pod ním hladkou kalcifikovanou kost. Nyní je babka připravena vést válku proti svým soupeřům a bojovat za své právo spřátelit se všemi ženami, které najde.
Zvířata s kostnatými porosty známými jako rohy - nosorožci, berani, impala - je pěstují mladě a udržují je po celý život. Naproti tomu se parohy narodí každý rok. To je pravda: Tento složitý cyklus růstu, života, smrti a svědění se koná každý rok.
Kromě toho je na vývoji parohů pozoruhodné, jak rychle se to děje. Zvířata jako hvězdice nebo gecko mohou být nejlépe známí pro jejich rychlou regeneraci končetin, ale jeleni jsou ve skutečnosti mezi nejrychlejšími pěstiteli orgánů v říši zvířat. Pokud je jídlo dostatečné a dolar je zdravý, jeho hroty mohou růst rychlostí kolem tří čtvrtin palce denně. Jen si představte, jestli vaše vlasy nebo nehty rostly tak rychle!
Na rozdíl od kly nebo rohy, parohy začínají jako živé orgány uzavřené ve vrstvě kůže známé jako „samet“. (Eric Kilby / Flickr) Ale v biologii, stejně jako v ekonomii, neexistuje žádný oběd zdarma, což znamená, že všechno klíčení stojí za cenu. Bez ohledu na to, kolik bobulí a žaludů mužský jelen spotřebovává, nikdy nedokáže plně nahradit energii, která se dostane do jeho ozdobných ozdob hlavy. K vyvážení knihy bude jeho tělo ve skutečnosti odvádět živiny z jiných částí kostry pro použití v parocích.
"Takhle okradou Petra, aby zaplatili Paulovi, " říká Jeannine Fleegleová, biologka divočiny specializující se na jeleny a losy pro Pennsylvania Game Commission. Tento proces se nazývá cyklická reverzibilní osteoporóza a začíná zaměřením na oblasti, které nesou váhu, jako žebra.
Celkově vzato studie jelení energie odhadují, že mýtné generace parohů zaostává těsně za gestací, podle Fleegle. (Podobně, pokud těhotná matka nemá dostatek vápníku, její tělo některé z jejích kostí sifonuje, aby pomohlo vybudovat kostru jejího rostoucího dítěte.) Jinými slovy, pro muže je to téměř stejně zdanění, aby vyklíčily kosti z jejich čela, protože je pro ženy, aby vytvořily zcela novou formu života ve svých ženách.
Smutná část je, že babky ani nedostanou, aby udržely ty těžce vydělané parohy po celý život. Po období páření již samci nemají pro své parohy žádné využití a jejich chov je ve skutečnosti bolest. Struktury se tak prostě rozpadnou a zůstanou pozadu jako včerejší noviny a jelen pokračuje jejich životy.
To by mohlo znít směšně, vzhledem k oběti spojené s jejich tvorbou. Ale jeleni nejsou sentimentální. A co je důležitější, zachování těchto parohů by bylo obrovskou odpovědností. Za prvé, jsou těžké. Největší druh jelenů, los, může mít parohy, které váží až 40 liber. Toto je definice mrtvé váhy.
Jsou také nebezpeční. Parohy se mohou chytit mezi stromy, ploty a obecně omezit pohyb zvířete lesem. Někdy jeleni a jiní jeleni mohou své parohy zamknout spolu se soupeřem. Pokud se zvířata nemohou osvobodit, zemřou hlady - nebo se utopí, o čemž svědčí nyní neslavný příklad dvou jatečně upravených těl vyříznutých ze zamrzlé řeky.
Tak proč se vůbec obtěžovat celým růstem parohů?
Za to můžete poděkovat rozmarům sexuálního výběru. Systém páření jelenů diktuje, že muži chrání území, a zachovávají si právo na párení se ženami na těchto územích. Jak si můžete představit, vlastnění několika hlavových zbraní pomáhá. A pokud větší hlavové zbraně mají tendenci porazit menší hlavové zbraně, jak uvidíte v libovolném počtu videí na YouTube, je pravděpodobnější, že tyto geny budou předány další generaci babek.
Vytváření parohů je jednou z nejaktivnějších činností, které může tělo udělat, vedle vytváření nového života. (Eric Kilby / Flickr) Ale ani klíčová role parohů v boji a zapůsobení na dámy nedokáže plně vysvětlit jejich hraniční magické vlastnosti. Vezměme si toto: V 60. letech 20. století vědci přesadili některé z těchto buněk vytvářejících paroh na jinou část lebky jelena a sledovali, jak se paroh začíná tvořit. A totéž se stane, pokud ty buňky transponujete na jelenovu nohu. (Fotky zde.)
Teď si to: Pokud nakrájíte parohové buňky z hlavy jelena a transplantujete je na čelo myši, ta myš začne vyklíčit materiál podobný parohu .
Možná není žádným překvapením, že si někteří vědci myslí, že parohy mohou mít několik tajemství, která bychom mohli použít pro medicínu, růst nervů a dokonce i regeneraci končetin. Nikdo nenavrhuje pěstování parohů na lidech, ale představte si, co bychom mohli dělat s úžasnými generativními schopnostmi těchto buněk.
Wolfgang Pita Thomas, neurovědec na Washingtonské univerzitě v St Louis, je jedním z věřících. "Když paroh roste rychle a dosahuje až 2 cm za den, nervy se musí vyrovnat tomuto tempu, " píše Pita Thomas v e-mailu. "To znamená, že se regenerují 10krát rychleji než lidský nerv!"
To je důležité, protože pokud dokážeme zjistit, jak se tyto nervy pohybují tak rychle, mohli bychom jej použít k tomu, abychom urychlili náš vlastní nervový systém k regeneraci, když je poškozen, řekněme v případě paraplegického zranění. V současné době máme několik způsobů, jak tohoto typu uzdravení dosáhnout v malých přírůstcích, říká Pita Thomas, včetně štěpování nervů z jiné oblasti a použití umělých kolagenových trubic k vedení růstu nervů.
Tyto metody však bojují, pokud je vzdálenost, kterou musí nervy překročit, větší než palec. Naproti tomu „nervy přítomné v parožích jelenů se mohou regenerovat až na několik stop za méně než tři měsíce, “ říká Pita Thomas. „Doufáme, že stejné mechanismy nebo molekuly použijeme do jednoho dne, aby se zlepšila regenerace nervů u lidí.“
Pita Thomas a jeho kolegové již identifikovali tři proteiny podílející se na rychlé nervové produkci parohu a zjistili, že senzorické neurony rostou rychleji, když jsou všechny tři přítomny v kultuře. "Zjistili jsme, že zlepšení nervového růstu bylo mnohem více než součet jejich jednotlivých účinků, což znamená, že pracují synergicky, " řekl.
Hle: Hromada tkáně parohu rostoucí na myši. (Chunyi Li, AJ Harris, JM Suttie / Journal of Experimental Zoology, 2001) Další vědci se zajímají o parohy kvůli tomu, co by nás mohli naučit o buněčné paměti, nebo budoucnost buňky může být utvářena minulými událostmi. Například, pokud jelen utrpí zranění základny svého parohu (nazývaného pedikul), může skončit vytvořením zdeformovaného parohu na tomto místě po mnoho let poté, co se počáteční rána uzdravila. Nový tvar parohu někdy trvá celý život.
Toto je další z ohromných vlastností parohů, říká Michael Levin, vývojový biolog na Tuftsově univerzitě: Mohou nás učit o tom, jak si zvířata, která se mohou regenerovat, pamatují na své vlastní tvary.
Jedno vysvětlení pro tuto takzvanou paměť, kterou Levin zkoumá, se nazývá bioelektrika nebo malé, komunikativní poplatky obchodované mezi našimi buňkami. Levin a další spojili tuto běžnou, ale záhadnou sílu s věcmi, jako je tvar těla, regenerace končetin a hojení ran. Například ukázal, že flatworms, u kterých byla narušena jejich biologická elektřina, lze koaxiálně regenerovat dvěma hlavami.
Od teď víme mnohem více o tom, jak flatworms řídí své regenerační schopnosti než jelen, ale Levin říká, že role bioelektrické energie je pravděpodobně stejná. Je to jen, že flatworms jsou malé, rostou rychle, a pohodlně postrádají špičaté obličejové kosti, na které by vědci mohli nabodnout.
I to, co si myslíme, že víme o růstu parohu, se ukáže, že má nové zvraty. Například Fleegle říká, že pro každého tvora existuje obecné pravidlo, že čím lepší je jeho lokalita, tím zdravější a robustnější bude jeho populace. A pro jeleny by se tato konvenční moudrost měla proměnit v masivní stojany. Studie zveřejněná v roce 2009 však ukazuje, že pravda je složitější.
Když se během těhotenství a kojení nedostane dost potravy, jakýkoli potomek, který produkují, bude po celý život zakrývat růst parohu. Je úžasné, že to platí i v případě, že samčí kolonie jsou doplněny vysoce výživným krmivem.
Možná si myslíte, že tato vlastnost by byla zděděna, kdyby se wimpy samcům někdy podařilo vychovávat své vlastní. Samci druhé generace, kteří se narodili matkám s normálním množstvím jídla, měli ve skutečnosti stále více stojanů. To vše poukazuje na to, jak důležité jsou matky ve velkém schématu věcí, a proč Fleegle říká, že má s parohy milostný a nenávistný vztah.
"Rozzlobím se na parohy, protože chlapci dostávají veškerou pozornost, ale dívky to nikdy neudělají, " říká.
Pamatujete, jak je růst parohů na těle jelena téměř tak namáhavý jako těhotenství? Ne že by to byla soutěž, ale je tu jedna aktivita, která je oba trpasličí, a to je laktace - další provincie dám. Podle Fleegle, laň vydává více než třikrát tolik energie při špičkové produkci mléka, než dolar produkuje své parohy.
Zdá se, že obě pohlaví mají stojan hodný našeho zázraku.
