Hver forår, i næsten enhver skov i det kontinentale USA, sker der et mirakel: Alle de mandlige rådyr begynder at spire mærkelige, snoede organer ud af deres pande. Du kender sandsynligvis til disse magiske strukturer som gevir. Men har du nogensinde tænkt på, hvordan de fungerer?
Relateret indhold
- Hjort fanget gnavning på menneskelige knogler
- Hvad er forskellen mellem horn og gevir og flere spørgsmål fra vores læsere
- For at undgå hjorte strejker maler Finland hjorte gevir med reflekterende maling
For det første begynder to sølvdollarerstørrelser af celler på en buks hoved at kaste væv ud i et knækket tempo. Men disse snoede vækster består ikke af døde celler, ligesom dine negle, hår eller keratinet, der skaber et ramshorn. Disse celler lever .
Fra slutningen af marts til det tidlige efterår er en bucks spirende gevir dækket med et lag med uklar hud kaldet ”fløjl” som en blød mose, der dækker en glat sten. Under denne beskyttende belægning snører blodkar og nerver rundt omkring hurtigt udviklende knogler, som om dyret voksede en lårben uden muskler til at omringe den. Når geviret vokser, forgrener de sig i stadig større gafler.
Kom falder, fløjlen begynder at krympe og dø. Geviret bliver kløende kløende, og den mandlige rådyr løber rundt og prøver at slippe af med sin fløjl ved at gnide sit nye legetøj på små blomster og grene. (Disse ridsestolder kaldes "gnider".) Når fløjlen er slukket, afslører det al den glatte, forkalkede knogle derunder. Nu er sorteperen klar til at føre krig mod sine rivaler og kæmpe for hans ret til at parre sig med alle de hunner, han kan finde.
Dyr med benede vækster, der kaldes horn - næsehorn, rams, impala - har en tendens til at vokse dem unge og holde dem hele deres liv. Derimod fødes gevirer hvert år på ny. Det er rigtigt: Denne komplicerede cyklus af vækst, liv, død og kløe sker hvert år.
Bortset fra det faktum, det bemærkelsesværdige ved gevirudvikling er, hvor hurtigt det sker. Dyr som søstjerner eller gekko er muligvis bedst kendt for deres hurtige lemregenerering, men hjort er faktisk blandt de hurtigste orgelvækster i dyreriget. Hvis mad er rigelig og en sorteper er sund, kan hans tænder vokse med en hastighed på omkring tre fjerdedele af en tomme om dagen. Forestil dig, hvis dit hår eller dine negle vokste så hurtigt!
I modsætning til tænder eller horn begynder gevir som levende organer indkapslet i et lag hud kendt som "fløjl." (Eric Kilby / Flickr) Men inden for biologi, ligesom inden for økonomi, er der ingen gratis frokost, hvilket betyder, at alt det spirer kommer til en omkostning. Ligegyldigt hvor mange bær og eikel, som en mandlig hjort spiser, kan han ikke nogensinde fuldt ud kompensere for den energi, der bliver tragtet ind i hans prangende hovedpynt. For at afbalancere hovedbogen, vil hans krop faktisk sifonere næringsstoffer fra andre dele af skelettet til brug i geviret.
”De plyndrer fra Peter for at betale Paul, så at sige”, siger Jeannine Fleegle, en biologer i dyreliv, der er specialiseret i hjorte og elge til Pennsylvania Game Commission. Denne proces kaldes cyklisk reversibel osteoporose, og den starter med at målrette mod områder, der ikke bærer vægt, ligesom ribbenene.
Alt i alt estimerer undersøgelser af hjorteenergi, at antallet af gevirgenerationsgenstande hænger lige bag drægtighed, ifølge Fleegle. (Tilsvarende, hvis en gravid mor ikke får nok kalk, vil hendes krop sige nogle af hendes knogler til at hjælpe med at opbygge hendes voksende babys skelet.) Det er med andre ord næsten lige så skat for mænd at spire knogler ud af deres pande som det er for kvinder at skabe en helt ny livsform i deres livmoder.
Den triste del er, at bukke ikke engang får de hårdt tjente gevirer for livet. Efter parringssæsonen har mændene ikke længere brug for deres gevir, og faktisk er det en smerte at holde dem. Så strukturerne springer bare af og bliver tilbage som gårsdagens papirer, og hjortene fortsætter med deres liv.
Dette kan lyde latterligt i betragtning af det offer, der er involveret i deres skabelse. Men hjort er ikke sentimental. Mere vigtigt er det at holde disse gevirer meget stort. Først og fremmest er de tunge. Den største hjorteart, elgen, kan have gevir, der vejer op til 40 pund. Dette er definitionen af dødvægt.
De er også farlige. Gevirer kan blive fanget i træer, hegn og generelt begrænse dyrets bevægelse gennem skoven. Nogle gange kan hjorte og andre hjortedyr låse deres gevir sammen med en rival. Hvis dyrene ikke kan frigøre sig, vil de dø af sult - eller drukning, hvilket fremgår af det nu berygtede eksempel på de to elgkroppe, der er skåret ud af en frosset flod.
Så hvorfor overhovedet overhovedet bryde dig med hele geviret vækst ting?
For det kan du takke de vagarier, der er forbundet med seksuel udvælgelse. Hjorteparringssystemet dikterer, at mænd vogter territorier og bevarer retten til at pare sig med kvinder inden for disse områder. Som du måske forestiller dig, at det at besidde et par hovedvåben hjælper. Og hvis større hovedvåben har en tendens til at besejre mindre hovedvåben, som du kan se i et vilkårligt antal YouTube-videoer, så er det mere sandsynligt, at disse gener overføres til den næste generation af bukke.
At fremstille gevirer er en af de mest energisugende aktiviteter, som en krop kan gøre ved siden af at skabe nyt liv. (Eric Kilby / Flickr) Men selv gevirernes nøglerolle i kampen og imponering af kvinderne kan ikke helt forklare deres magiske grænseegenskaber. Overvej dette: Tilbage i 1960'erne transplanterede forskere nogle af disse gevirledannende celler på en anden del af hjortens kranium og så, når en gevir begyndte at dannes. Og det samme sker, hvis du transplanterer disse celler på hjortens ben. (Fotos her.)
Få det nu: Hvis du skærer gevirceller fra hovedet på en hjort og transplanterer dem på panden på en mus, vil musen begynde at spire gevirlignende materiale .
Det er måske ikke overraskende, at nogle forskere mener, at gevirer muligvis har nogle få hemmeligheder, som vi kunne bruge til medicin, nervevækst og endda regenerering af lemmer. Ingen foreslår voksende gevir på mennesker, men forestil dig, hvad vi måske kunne gøre med disse cellers fantastiske generative evner.
Wolfgang Pita Thomas, en neurovidenskabsmand ved Washington University i St Louis, er en af de troende. ”Når geviret vokser hurtigt og når op til 2 cm om dagen, er nerverne nødt til at matche det tempo, ” skriver Pita Thomas i en e-mail. ”Det betyder, at de regenererer 10 gange hurtigere end menneskelig nerve!”
Dette er vigtigt, fordi hvis vi kan finde ud af, hvordan disse nerver bevæger sig så hurtigt, kan vi muligvis bruge det til at anspore vores eget nervesystem til at regenerere, når det er blevet beskadiget, siger vi i tilfælde af en paraplegisk skade. I øjeblikket har vi et par måder at udføre denne type heling i små trin, siger Pita Thomas, herunder podning af nerver fra en anden region og anvendelse af kunstige kollagenledninger til at styre nervevækst.
Men disse metoder kæmper, hvis afstanden nerverne har brug for at krydse er mere end en tomme. I modsætning hertil "kan nerverne i hjorte geviret regenerere op til flere fødder på mindre end tre måneder, " siger Pita Thomas. "Vi håber at anvende de samme mekanismer eller molekyler til en dag forstærker nervegenerering hos mennesker."
Pita Thomas og hans kolleger har allerede identificeret tre af de proteiner, der er involveret i gevirets hurtige nerveproduktion, og fandt, at sensoriske neuroner vokser hurtigere, når alle tre er til stede i en kultur. ”Vi observerede, at forbedringen af nervevækst var meget mere end summen af deres enkeltvirkninger, hvilket betyder, at de fungerer synergistisk, ” sagde han.
Se: En klump af gevirvæv vokser på en mus. (Chunyi Li, AJ Harris, JM Suttie / Journal of Experimental Zoology, 2001) Andre forskere er interesseret i gevir, på grund af hvad de måske kunne lære os om cellehukommelse, eller en celle's fremtid kan formes af tidligere begivenheder. For eksempel, hvis en hjort lider af en skade på basen på dets gevir (kaldet en pedicle), kan det ende med at skabe en deformeret gevir på dette sted i mange år efter det oprindelige sår er helet. Undertiden varer den nye gevirform hele livet.
Dette er endnu en af gevirets mindblæsende egenskaber, siger Michael Levin, en udviklingsbiolog ved Tufts Universitet: De kan lære os om, hvordan dyr, der kan genoprette huske deres egne former.
En forklaring på denne såkaldte hukommelse, som Levin forsker, kaldes bioelektricitet, eller de små kommunikative afgifter, der handles mellem vores celler. Levin og andre har knyttet denne fælles, men mystiske kraft til ting som kropsform, lemmeregenerering og sårheling. For eksempel har han vist, at fladeorme, der har fået deres bioelektricitet manipuleret med, kan coax for at regenerere sig selv med to hoveder.
I øjeblikket ved vi langt mere om, hvordan fladeorme administrerer deres regenerative kræfter end hjort, men Levin siger, at bioelektricitetens rolle sandsynligvis er den samme. Det er bare det, at fladeorme er små, de vokser hurtigt, og de mangler bekvemt uartede ansigtsbener, som videnskabsmænd muligvis kan blive impaleret til.
Selv det, vi tror, vi ved om gevirvækst, viser sig at have nye vendinger. For eksempel siger Fleegle, at der er en generel regel for ethvert kriterium, at jo bedre dens habitat er, desto mere sundt og robust vil dens populationer være. Og for hjorte skal den konventionelle visdom oversætte til massive reoler. Men en undersøgelse, der blev offentliggjort i 2009, viser, at sandheden er mere kompliceret.
Hvornår der ikke får nok at spise, mens de er gravid og ammer, vil enhver mandlig afkom, de producerer, have en bedøvet gevirvækst i hele deres liv. Utroligt nok gælder dette, selvom hanfonerne suppleres med meget nærende foder.
Du skulle måske tro, at denne egenskab ville blive arvet, hvis de wimpy hanner nogensinde har formået at søde unge af deres egne. Anden generation af mænd, der blev født af mødre med en normal mængde mad, gik faktisk over stativer, der var mere eller mindre typiske. Alt sammen peger på, hvor vigtige mødre er i det store skema med ting, og hvorfor Fleegle siger, at hun har et kærligheds- / had-forhold til gevir.
”Jeg bliver vred på gevir, fordi drengene får al opmærksomhed, men pigerne gør det aldrig, ” siger hun.
Kan du huske, hvordan gevirvækst næsten er så anstrengende på en hjortes krop som at være gravid? Ikke at det er en konkurrence, men der er en aktivitet, der dværger dem begge, og det er amning - en anden provins af kvinderne. Ifølge Fleegle bruger en doen mere end tre gange så meget energi under maksimal mælkeproduktion som en bukke gør for at producere sine gevir.
Det ser ud til, at begge køn har et rack værd at vores vidunder.
