בכל אביב, כמעט בכל יער בארצות הברית היבשתית, מתרחש נס: כל הצבאים הזכריים מתחילים להנביט איברים מוזרים ומעוותים ממצחיהם. אתם בטח מכירים את המבנים הקסומים האלה כקרניים. אבל האם חשבת פעם איך הם עובדים?
תוכן קשור
- צבי נתפס מכרסמים בעצמות אנושיות
- מה ההבדל בין קרניים לקרניים ושאלות נוספות מהקוראים שלנו
- כדי להימנע מכיתות צבי, פינלנד מציירת קרניים של צבאים בצבע רעיוני
ראשית, שני טלאי תאים בגודל כסף דולר על ראשו של דול מתחילים לנטר רקמות בקצב שבר. אבל הגידולים המתפתלים האלה אינם מורכבים מתאים מתים, כמו ציפורניך, שיערך או הקרטין שיוצר קרן איל. תאים אלה חיים .
מסוף מרץ ועד תחילת הסתיו מכוסות קרני הקרקע של באק בשכבת עור מעורפלת המכונה "קטיפה", כמו אזוב רך המכסה אבן חלקה. מתחת לציפוי המגן הזה, כלי הדם והעצבים נראים סביב עצם המתפתחת במהירות, כאילו החיה מצמיחה עצם עצם עצם שריר לא מקיף אותה. ככל שהקרניים גדלות, הן מסתעפות למזלגות גדולים יותר ויותר.
בוא ליפול, הקטיפה מתחילה להתכווץ ולמות. הקרניים מתגרדות בטירוף, והאיילים הזכרים מתרוצצים ומנסים להיפטר מקטיפתו על ידי שפשוף הצעצועים החדשים שלו על שתילים וענפים קטנים. (העמדות השריטות הללו נקראות "משפשף".) ברגע שהקטיפה יורדת, היא חושפת את כל העצם החלקה והסורגת שמתחת. עכשיו, הדולר מוכן לנהל מלחמה נגד יריביו ולהילחם על זכותו להזדווג עם כל הנקבות שהוא יכול למצוא.
בעלי חיים עם גידולים גרמיים המכונים קרניים - קרנפים, אילים, אימפלה - נוטים לגדל אותם צעירים ולשמור עליהם כל חייהם. לעומת זאת, קרניים נולדות מחדש. נכון: מחזור מורכב זה של צמיחה, חיים, מוות וגרד קורה מדי שנה.
מלבד עובדה זו, מה שמדהים בהתפתחות קרניים הוא כמה מהר זה קורה. בעלי חיים כמו כוכב הים או השממית עשויים להיות ידועים בעיקר בזכות התחדשות הגפיים המהירה שלהם, אך איילים הם למעשה בין מגדלי האיברים המהירים ביותר בממלכת החיות. אם האוכל בשפע ודולר בריא, גווניו יכולים לצמוח בקצב של שלושה רבעים סנטימטרים ביום. תאר לעצמך אם השיער או הציפורניים שלך צמחו כל כך מהר!
שלא כמו קרציות או קרניים, קרניים מתחילות כאיברים חיים עטופים בשכבת עור המכונה "קטיפה". (אריק קילבי / פליקר) אבל בביולוגיה, כמו בכלכלה, אין ארוחת צהריים חינם, כלומר כל ההנבטה הזו עולה בעלות. לא משנה כמה גרגרי יער ובלוטים שצבא זכרי צורך, הוא אף פעם לא יכול לפצות במלואו על האנרגיה שמתנקזת בקישוטי הראש המהוללים שלו. כדי לאזן את הספירה, גופו למעשה ישלח חומרים מזינים מחלקים אחרים של השלד לשימוש בקרניים.
"הם שודדים מפיטר לשלם לפול, כביכול, " אומרת ג'נין פלגל, ביולוגית בטבע המתמחה באיילים ואיילים עבור נציבות המשחקים בפנסילבניה. תהליך זה נקרא אוסטאופורוזיס הפיכה מחזורית, והוא מתחיל במיקוד לאזורים שאינם נושאים משקל, כמו הצלעות.
בסיכומו של דבר, מחקרים על אנרגטיקת איילים מעריכים כי אגרה של דור הקרניים מפגרת ממש אחרי ההיריון, על פי פלגל. (באופן דומה, אם אם בהריון לא תשיג מספיק סידן, גופה יסנן חלק מעצמותיה כדי לעזור לבנות את השלד של התינוק הגדל שלה.) במילים אחרות, זה כמעט מיסוי לגברים להנביט עצמות מהמצח כמו זה מיועד לנקבות ליצור צורת חיים חדשה לחלוטין ברחם.
החלק העצוב הוא, שהדולר אפילו לא מצליח להחזיק את אותם קרניים מכבדות קשה לכל החיים. לאחר עונת ההזדווגות, הזכרים כבר אינם משתמשים בכפריתם, ולמעשה שמירה עליהם היא סוג של כאב. אז המבנים פשוט צצים ונשארים מאחור כמו בעיתונים של אתמול, והצבאים ממשיכים בחייהם.
זה עשוי להישמע מגוחך, בהתחשב בהקרבה הכרוכה ביצירתם. אבל צבי אינם רגשניים. חשוב מכך, שמירה על קרניים אלה תהיה אחריות עצומה. ראשית, הם כבדים. המינים הגדולים ביותר של איילים, האיילים, יכולים להיות בעלי קרניים שקולות במשקל של עד 40 פאונד. זו ההגדרה של משקל מת.
הם גם מסוכנים. קרניים יכולות להיתפס בעצים, גדרות, ובאופן כללי להגביל את תנועת החיה ברחבי היער. לפעמים צבי ושאר צוואר הרחם יכולים לנעול את הקרניים שלהם יחד עם יריבה. אם בעלי החיים לא יוכלו להשתחרר, הם ימותו מרעב - או טביעה, כפי שמעיד הדוגמה הידועה לשמצה כעת של שני נבלות האיילים שנחתכו מנהר קפוא.
אז למה בכלל לטרוח בכלל עם כל עניין הצמיחה של קרניים?
על כך תוכלו להודות על גחמות הברירה המינית. מערכת הזדווגות הצבאים מכתיבה כי זכרים שומרים על שטחים, ושומרים על הזכות להזדווג עם נקבות בתוך אותם שטחים. כפי שאתה יכול לדמיין, להחזיק כמה נשק ראש עוזר. ואם כלי נשק ראש גדולים יותר נוטים להביס נשק ראש קטן יותר, כפי שתוכלו לראות בכל מספר סרטוני יוטיוב, אז סביר להניח שגנים אלה יועברו לדור הבא של הדולרים.
הכנת קרניים היא אחת הפעולות היניקות האנרגיה שגוף יכול לעשות, לצד יצירת חיים חדשים. (אריק קילבי / פליקר) אבל אפילו תפקידם העיקרי של הקרניים בלחימה והרשמת הנשים איננו יכול להסביר במלואם את תכונותיהם הקסומות גבוליות. קחו בחשבון זאת: בשנות השישים של המאה העשרים, המדענים השתילו כמה מהתאים היוצרים את הקרניים הללו על חלק אחר בגולגולת הצבי, וצפו כשהקרן מתחילה להיווצר. ואותו דבר קורה אם תשתיל את התאים האלה על רגלו של הצב. (תמונות כאן.)
עכשיו קבל את זה: אם פורסים תאי קרניים מעל ראשו של אייל ומשתילים אותם על מצחו של עכבר, העכבר ההוא יתחיל להנביט חומר דמוי קרניים .
אולי אין זה מפתיע שחלק מהמדענים חושבים שהקרניים עשויות להחזיק כמה סודות שיכולנו להשתמש בהן לרפואה, צמיחת עצבים ואפילו התחדשות גפיים. איש אינו מציע להצמיח קרניים על אנשים, אך תאר לעצמך מה אנו יכולים לעשות עם יכולות הייצור המדהימות של התאים האלה.
וולפגנג פיטה תומאס, מדעי המוח באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, הוא אחד המאמינים. "ככל שהקרן הרובה צומחת במהירות ומגיעה עד 2 ס"מ ליום, העצבים צריכים להתאים לקצב הזה", כותבת פיטה תומאס בהודעת דוא"ל. "פירוש הדבר שהם מתחדשים פי 10 מהר יותר מהעצב האנושי!"
זה חשוב מכיוון שאם אנו יכולים להבין כיצד עצבים אלו נעים כל כך מהר, אנו עשויים להיות מסוגלים להשתמש בה כדי לדרבן את מערכת העצבים שלנו להתחדש כאשר היא נפגעה, נניח במקרה של פגיעה פרפלגית. נכון לעכשיו, יש לנו כמה דרכים להשיג סוג זה של ריפוי במרווחים קטנים, אומר פיטה תומאס, כולל השתלת עצבים מאזור אחר ושימוש בתעלות קולגן מלאכותיות בכדי שיוכלו להוביל את צמיחת העצבים.
אולם שיטות אלה נאבקות אם המרחק שהעצבים צריכים לעבור הוא יותר מסנטימטר. לעומת זאת, "העצבים הקיימים אצל קרני האיילים יכולים להתחדש לגובה של כמה מטרים בתוך פחות משלושה חודשים, " אומר פיטה תומאס, "אנו מקווים ליישם אותם מנגנונים או מולקולות ביום אחד, כדי לשפר את התחדשות העצבים בבני אדם."
פיתה תומאס ועמיתיו כבר זיהו שלושה מהחלבונים המעורבים בייצור העצבים המהיר של הקרנית, וגילו כי נוירונים חושיים צומחים מהר יותר כאשר שלושתם נמצאים בתרבות. "צפינו כי שיפור צמיחת העצבים היה הרבה יותר מסכום ההשפעות היחידות שלהם, כלומר הם עובדים בסינרגיה, " אמר.
הנה: גוש רקמות קרניים גדל על עכבר. (Chunyi Li, AJ Harris, JM Suttie / Journal of Experimental Zoology, 2001) מדענים אחרים מעוניינים בקרניים בגלל מה שהם יכולים ללמד אותנו על זיכרון התא, או שעתידו של התא יכול להיות מעוצב על ידי אירועי עבר. לדוגמה, אם צבי סובל מפגיעה בבסיס קרן הקרניים שלו (המכונה פדיקל), הוא יכול בסופו של דבר ליצור קרן קרום מעוות באתר זה במשך שנים רבות לאחר שהפצע הראשוני נרפא. לפעמים צורת הקרניים החדשה נמשכת כל החיים.
זו עוד אחת מהתכונות המפוצצות של קרניים, אומר מיכאל לוין, ביולוג התפתחותי באוניברסיטת טופטס: הם יכולים ללמד אותנו כיצד בעלי חיים שיכולים להתחדש לזכור את צורותיהם שלהם.
הסבר אחד לזיכרון הזה שנקרא לוין מכונה ביואלקטריות, או המטענים התקשורתיים הזעירים הנסחרים בין התאים שלנו. לוין ואחרים קישרו את הכוח הנפוץ אך המסתורי הזה לדברים כמו צורת גוף, התחדשות הגפיים וריפוי פצעים. לדוגמה, הוא הראה שאפשר לשדל תולעים שטוחות שעברו איל-חשמלי ביולוגי שלהן כדי להתחדש עם שני ראשים.
נכון לעכשיו אנו יודעים הרבה יותר כיצד תולעים שטוחות מנהלות את כוחות ההתחדשות שלהן מאשר צבאים, אך לוין אומר כי התפקיד של הביואלקטריות הוא ככל הנראה זהה. זה פשוט שתולעי שטוח קטנטנות, הן גדלות במהירות, ובנוחות חסרות בהן עצמות פנים דוקרניות שעליהן עלולים להטות מדענים.
אפילו מה שאנחנו חושבים שאנחנו יודעים על צמיחת קרניים מסתבר שיש לו פיתולים חדשים. לדוגמה, פלגל אומרת שיש כלל כללי עבור כל מבקר כי ככל שסביבת הגידול שלו טובה יותר, כך אוכלוסיותיה יהיו בריאות יותר וחזקות יותר. ולגבי צבי, אותה חכמה קונבנציונלית צריכה להיות מתורגמת למתלים מסיביים. אולם מחקר שפורסם בשנת 2009 מראה כי האמת מורכבת יותר.
ואכן, מתי לא מספיקים לאכול בזמן ההריון והנקה, כל צאצאים זכרים שהם מייצרים יזכו לגידול קרני מזויף כל חייהם. למרבה הפלא, הדבר נכון גם אם לבריכות הזכר מתווספים תזונה מזינה ביותר.
אתם עשויים לחשוב שתכונה זו תורש אם הזכרים המוצלחים אי פעם יצליחו לגייס צעירים משל עצמם. למעשה, גברים מהדור השני שנולדו על ידי אמהות עם כמות אוכל רגילה המשיכו במתלים שהיו פחות או יותר אופייניים. כל אלה מצביעים על כמה אמהות חשובות בתכנית הדברים הגדולה, ומדוע פלגל אומרת שיש לה יחסי אהבה / שנאה עם קרניים.
"אני כועסת על קרניים מכיוון שהבנים מקבלים את כל תשומת הלב, אבל הבנות אף פעם לא עושות זאת, " היא אומרת.
זוכר איך גידול קרניים מאומץ כמעט על גוף של צבי כמו בהריון? לא שמדובר בתחרות, אבל יש פעילות אחת המגמדת את שתיהן וזה הנקה - מחוז אחר של הנשים. על פי פלגל, איילה מוציאה יותר מפי שלושה אנרגיה במהלך ייצור החלב בשיא כמו שעושה דולר כדי לייצר את הקרניים שלו.
נראה שלשני המינים יש מתלה שראוי לתהייה שלנו.
