Hibernasi Beruang Hitam Ursus americanus Biokimia dan Suhu Tubuh Independen

Tinuku
News KeSimpulan.com - Don’t judge a bear by its temperature. Hibernasi Beruang Hitam Amerika (Ursus americanus) tidur permanen selama musim dingin.

Hibernasi American Black Bears (Ursus americanus) biasanya selama lima sampai tujuh bulan saat musim dingin dan meskipun mereka bagun satu atau dua kali sehari untuk menggeser posisi tubuh, mereka tidak pernah makan, minum, buang air kecil ataupun buang air besar.

Untuk mengetahui bagaimana beruang berhibernasi, Craig Heller, biolog dari Stanford University di California, dan rekan-rekannya meminta bantuan Alaska Department of Fish and Game untuk menangkap beberapa beruang dan membawanya ke Institute of Arctic Biology di University of Alaska Fairbanks untuk studi.

Para peneliti menanam perangkat radio untuk memonitor suhu core tubuh, pola detak jantung dan aktivitas otak sebagai hewan yang berhibernasi di sarang buatan. Sarang-sarang ini juga dimonitor untuk mencatat asupan oksigen beruang sebagai ukuran metabolisme.

Seperti yang diprediksi, metabolisme beruang anjlok, menurun 25 persen di bawah normal. Tetapi mengejutkan, suhu tubuh mereka yang biasanya 37oC atau 38oC nyaris juga sama, merosot ke rata-rata 33oC.

"Penurunan metabolisme paralel dengan penurunan suhu seperti para hibernator kecil. Dalam hal ini terlihat penurunan metabolisme adalah independen dengan penurunan suhu. Artinya ada mekanisme biokimia menekan metabolisme.." kata Heller.

Sebenarnya biokimia beruang adalah trik untuk menutup metabolisme tanpa rasa dingin. Apalagi beruang adalah hewan besar dan terisolasi yang rendah rasio volume sehingga mereka tidak kehilangan panas sebanyak hibernator kecil, kata Heller.

Peter Klopfer, biolog dari Duke University di Durham, North Carolina, mengatakan siklus pemanasan dan pendinginan khas mamalia hibernating yang lebih kecil lebih sulit untuk temperatur rata-rata beruang.

"Untuk metafora kasar: jika Anda memiliki bak mandi air panas di iklim dingin, dalam banyak kasus lebih murah untuk membuat tetap hangat daripada sudah dingin dan dipanaskan lagi," kata Klopfer.

Pengamatan ini cocok dengan studi pada Grizzly yang menghabiskan beberapa minggu pertama setelah berhibernasi dengan denyut jantung setengah kecepatan pada musim panas, kata Lynne Nelson, kardiolog dari Washington State University di Pullman.

"Tidak pernah berhenti membuat saya takjub adaptasi sistem fisiologis beruang," kata Nelson.

Analisis aktivitas otak beruang menghasilkan dua temuan utama. Pertama, tekanan irama sirkadian memungkinkan para beruang untuk keluar dari rutinitas yang biasa mereka lakukan sehari-hari dan memasuki fase tidur lebih permanen. Kedua, tidak seperti hibernators kecil, di mana REM tidur hilang ketika suhu tubuh turun selama hibernasi, beruang memeprtahankan osilasi khas antara REM tidur dan non-REM tidur.

Mempelajari rahasia hewan berhibernasi bisa memberi manfaat kepada dokter dalam situasi darurat, misalnya menginduksi mati suri pada perawatan orang sakit atau terluka untuk obat yang tidak segera tersedia. Induksi hibernasi juga dapat meningkatkan kesehatan orang-orang yang harus tetap menetap untuk jangka waktu yang lama, misalnya para astronot selama periode panjang perjalanan ruang angkasa.

Hibernasi mamalia untuk penelitian medis manusia, kata Hank Harlow, fisioekolog dari University of Wyoming di Laramie. Para ilmuwan akan senang untuk memahami bagaimana beruang hitam menghabiskan waktu lima sampai tujuh bulan tanpa makan, minum atau ke kamar mandi.

"Beruang luar biasa," kata Harlow.

"Selama tujuh bulan beruang diam tanpa kehilangan otot atau tulang, luar biasa. Manusia kehilangan otot atau tulang. Kami baru saja harus mencari tahu apa yang beruang lakukan," kata Heller.
  1. Øivind Tøien, John Blake, Brian M. Barnes (Institute of Arctic Biology, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, AK 99775, USA); Dale M. Edgar (Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, School of Medicine, Stanford University, CA 94305, USA); Dennis A. Grahn, H. Craig Heller (Department of Biological Sciences, Stanford University, CA 94305, USA). Hibernation in Black Bears: Independence of Metabolic Suppression from Body Temperature, Science, 18 February 2011: Vol.331 no.6019 pp.906-909, DOI:10.1126/science.1199435
Craig Heller http://med.stanford.edu/profiles/H%20Craig_Heller/
Peter Klopfer http://fds.duke.edu/db/aas/Biology/phk
Lynne Nelson http://www.vetmed.wsu.edu/people-vcs/faculty/nelson.aspx
Hank Harlow http://www.uwyo.edu/uwnps/displayfaculty.asp?facultyid=3883

Credit : Øivind Tøien, Science, DOI:10.1126/science.1199435
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment