Pernahkah Anda melihat burung pelatuk sedang memahat pohon? Atau setidaknya mereka mendengarnya. Tapi apa yang terjadi kemudian? Kami akan memberi tahu Anda di artikel ini bagaimana ia mendapat manfaat dari bawah kulit kayu dan mengapa lidah burung pelatuk dianggap paling panjang, dan yang paling penting, bagaimana hal ini sesuai dengan teori evolusi langkah demi langkah.

Setelah burung pelatuk mengeluarkan kulit pohon, membuat lubang di dalamnya dan menemukan saluran serangga, ia menggunakan lidahnya yang panjang untuk mengambil serangga dan larva dari kedalaman. Lidahnya mampu memanjang lima kali lipat, dan sangat tipis bahkan bisa masuk ke saluran semut. Lidah dilengkapi dengan ujung saraf yang menentukan jenis mangsanya, dan kelenjar yang mengeluarkan zat lengket, sehingga serangga menempel padanya seperti lalat pada selotip.

Meskipun lidah sebagian besar burung menempel di bagian belakang paruh dan terletak di dalam mulut, lidah burung pelatuk tidak tumbuh dari mulut, melainkan dari lubang hidung sebelah kanan! Keluar dari lubang hidung kanan, lidah terbagi menjadi dua bagian, yang menutupi seluruh kepala dan leher dan keluar melalui lubang di paruh, tempat mereka bersatu kembali. Sungguh menakjubkan! Jadi, ketika burung pelatuk sedang terbang dan tidak menggunakan lidahnya, ia disimpan meringkuk di lubang hidung dan di bawah kulit di belakang leher!

Para evolusionis percaya bahwa burung pelatuk berevolusi dari burung lain yang memiliki lidah normal yang keluar dari paruhnya. Jika lidah burung pelatuk terbentuk hanya melalui mutasi acak, pertama-tama mereka harus menggerakkan lidah burung pelatuk ke lubang hidung kanannya dan mengarahkannya ke belakang, tapi kemudian dia akan mati kelaparan! Skenario evolusi selangkah demi selangkah (melalui mutasi dan seleksi alam) tidak akan pernah bisa menciptakan lidah burung pelatuk, karena membalikkan lidah tidak akan memberikan keuntungan apa pun kepada burung - lidah akan sama sekali tidak berguna sampai ia membentuk lingkaran penuh di sekitar kepala, kembali ke pangkal paruh.

Bentuk lidah burung pelatuk yang unik jelas menunjukkan bahwa itu adalah hasil rancangan yang cerdas. Skenario evolusi selangkah demi selangkah tidak akan pernah bisa menciptakan lidah burung pelatuk, karena membalikkan lidah akan sia-sia sampai ia membuat lingkaran penuh di sekeliling kepala, dan kembali ke pangkal paruh.

Benarkah?

Dikatakan bahwa Rancangan Pelatuk adalah masalah yang sama sekali tidak terpecahkan bagi mereka yang percaya pada evolusi. Bagaimana burung pelatuk secara bertahap mengembangkan sistem peredam kejut khusus? Jika dia tidak berada di sana sejak awal, semua burung pelatuk pasti sudah kehabisan akal sejak lama. Dan jika suatu saat burung pelatuk tidak perlu membuat lubang di pohon, mereka tidak memerlukan peredam kejut.

Katakanlah burung pelatuk memiliki lidah panjang yang menempel di lubang hidung kanannya, tetapi ia tidak memiliki paruh yang kuat, otot leher, peredam kejut, dll. Bagaimana burung pelatuk menggunakan lidahnya yang panjang jika tidak mempunyai alat bantu lainnya? Di sisi lain, katakanlah burung memiliki semua peralatan yang diperlukan untuk mengebor lubang di pohon, namun tidak memiliki lidah yang panjang. Dia akan membuat lubang di pohon, menantikan makanan lezat, tetapi tidak dapat menjangkau serangga tersebut. Intinya adalah bahwa dalam sistem yang rumit dan tidak dapat direduksi, tidak ada yang dapat berfungsi kecuali semuanya berfungsi.

Bagi mereka yang percaya pada evolusi burung pelatuk, catatan fosil juga menghadirkan masalah besar lainnya. Praktis tidak ada fosil burung pelatuk dalam kronik ini, sehingga tidak mungkin untuk melacak di dalamnya dugaan perkembangan bertahap burung pelatuk dari burung sederhana.

Saat ini, banyak kelompok kreasionis dan organisasi kreasionis telah membuat situs web yang menampilkan burung pelatuk sebagai contoh organisme yang “tidak mungkin muncul melalui evolusi”.
Dalam membuat klaim tersebut, mereka telah menyajikan sejumlah besar informasi mengenai anatomi dan fisiologi burung pelatuk, terutama yang berkaitan dengan lidahnya yang sangat panjang, yang mungkin menyimpang atau salah.
Tujuan dari situs ini adalah untuk menawarkan informasi yang akurat kepada mereka yang mungkin menerima klaim keliru para kreasionis begitu saja.

Pelatuk (keluarga Picidae) adalah burung terkenal yang anatomi uniknya memungkinkan mereka mengeksploitasi relung ekologi yang tidak biasa. Banyak spesies dari famili ini menunjukkan adaptasi menarik yang memungkinkan mereka membuat lubang di kayu keras dan tidak membusuk untuk mencari serangga dan mangsa lainnya.
Lidah burung pelatuk adalah salah satu hal yang paling menarik di antara perangkat ini. Berbeda dengan lidah manusia, yang pada dasarnya merupakan organ berotot, lidah burung ditopang secara kaku oleh kerangka tulang rawan yang disebut aparatus hyoid. Semua vertebrata tingkat tinggi mempunyai beberapa bentuk hyoid; Anda dapat merasakan "tanduk" tulang hyoid berbentuk U Anda dengan menekan bagian atas tenggorokan Anda di antara ibu jari dan jari telunjuk. Hyoid kita berfungsi sebagai tempat melekatnya beberapa otot di tenggorokan dan lidah kita.

Namun, alat hyoid burung yang berbentuk Y memanjang hingga ke ujung lidahnya. Garpu pada huruf “Y” terletak tepat di depan tenggorokan, dan di area inilah sebagian besar otot hyoid menempel. Dua struktur panjang, “tanduk” hyoid, tumbuh di posterior area ini dan membentuk tempat perlekatan otot busur derajat yang berasal dari mandibula. “Tanduk” hyoid pada beberapa spesies burung pelatuk memiliki struktur yang sangat mengesankan, karena dapat meluas hingga ke ubun-ubun kepala, dan pada beberapa spesies memanjang di sekitar rongga mata atau bahkan meluas ke rongga hidung.

Kemunculan “kerangka lidah” burung pelatuk yang tidak biasa telah mengilhami para kreasionis untuk menggunakannya sebagai contoh struktur yang terlalu aneh untuk berevolusi melalui mutasi acak yang menghasilkan zat antara yang dapat hidup. Namun, seperti yang ditunjukkan oleh informasi di bawah ini, bahasa aneh burung pelatuk sebenarnya hanyalah versi panjang dari bahasa yang sama yang dimiliki semua burung, bahkan memberikan contoh yang sangat baik tentang bagaimana ciri-ciri anatomi dapat diubah menjadi bentuk-bentuk baru melalui mutasi dan seleksi alam.

Beberapa situs web dan artikel kreasionis yang telah saya ulas menyatakan bahwa lidah burung pelatuk "berlabuh di lubang hidung kanan" atau "tumbuh ke belakang" dari rongga hidung.Hubungan asli antara alat hyoid burung pelatuk dan seluruh tubuhnya adalah otot dan ligamen , yang menempelkan hyoid ke tulang rahang bawah, tulang rawan tenggorokan, dan pangkal (bukan bagian atas) tengkorak - keadaan yang sama seperti pada semua burung lainnya. Pada beberapa spesies dewasa, tanduk hyoid pada akhirnya dapat tumbuh ke depan dan tumbuh ke dalam rongga hidung dari atas - tetapi hyoid dan lidah, tentu saja, tidak tumbuh DARI rongga hidung.

Gambar 3a: Tulang rahang dan alat hyoid ayam kampung (Gallus gallus)

Gambar 3b: Peralatan hyoid dan otot-otot terkait serta organ dalam Pelatuk Perut Merah (Melanerpes carolinus)
Bandingkan dengan ayam hyoid (lihat di atas). Perhatikan juga otot Branchiomandibular (Mbm), yang melingkari tanduk hyoid dan menempel pada rahang. Ciri-ciri perlekatan pada burung pelatuk paruh alpukat sama, namun tanduk dan otot Mbmnya lebih panjang.

Lidah burung sendiri menutupi bagian anterior alat hyoid – bagian posteriornya, termasuk tanduk hyoid, berfungsi sebagai struktur pendukung.
Panjang tanduk hyoid sedikit berbeda pada burung yang berbeda, tetapi fungsinya sangat mirip. Ayam peliharaan (gambar a) adalah contoh burung yang telah dipelajari dengan baik dan tidak berkerabat dekat dengan burung pelatuk, namun masih memiliki semua ciri penting burung pelatuk hyoid (gambar b).

Tanduk hyoid ayam dan selubung ligamen yang menampungnya (fascia vaginalis - Fvg) memanjang ke belakang sepanjang kedua sisi tenggorokan, kemudian melengkung di belakang telinga ayam menuju bagian belakang kepala (Gambar 3a).
Sarungnya sendiri terbentuk dari kantung berisi cairan pelumas tempat tumbuhnya tanduk. Pelumas ini memberikan kebebasan pada tanduk untuk meluncur ke depan atau ke belakang pada sarungnya ketika lidah dijulurkan atau ditarik ke dalam rongga mulut. Ada beberapa ligamen elastis antara tubuh dan tanduk, tetapi tentu saja tidak “terikat erat” pada tengkorak.

Perhatikan penyisipan otot-otot Branchiomandibular (berlabel "Mbm"), yang masuk di dekat ujung tanduk hyoid, memanjang di sepanjang "selubung" dan memasukkan ke tengah tulang rahang (tempat penyisipan berlabel "Mbma" dan "Mbmp") . Ini adalah otot-otot yang menggerakkan tanduk ke bawah sarungnya, menekannya ke tengkorak dan dengan demikian menarik lidah keras burung ke depan.

Jadi, sepasang tanduk hyoid burung hanya berfungsi sebagai titik perlekatan otot-otot yang sebenarnya dimulai pada rahang bawah - kontraksi otot-otot ini menarik tanduk dan seluruh peralatan hyoid ke depan dan ke luar relatif terhadap tengkorak, mendorong lidah keluar. mulutnya seperti tombak.
Setelah konsep ini dipahami, menjadi jelas bahwa pemanjangan tanduk hyoid dan otot-otot yang melekat padanya, tanpa perubahan apa pun dalam struktur atau fungsi umum, dijamin akan membuat lidah burung lebih panjang dan memungkinkannya memproyeksikan lidahnya. lidah lebih jauh dari mulut. Faktanya, inilah yang terjadi ketika burung pelatuk muda sudah dewasa.

Gambar 4: Skema struktur tengkorak dan alat hyoid burung pelatuk lidah pendek (kiri) dan lidah panjang (kanan). Garis-garis merah-coklat menunjukkan kerja otot Branchiomandibular (Mbm) selama ekstensi lidah. Keterikatan Mbm pada tanduk hyoid dan tulang mandibula ditunjukkan dengan warna ungu. Bandingkan dengan penyisipan "mbm", "mbma" dan "mbmp" pada Gambar 3. Panah hijau menunjukkan arah pergerakan tanduk hyoid selama kontraksi Mbm.

Ketika burung pelatuk paruh avoc baru saja menetas dari telurnya, tanduk hyoidnya hanya memanjang melewati lubang telinganya, seperti milik ayam betina. Seiring pertumbuhannya, tanduk dan otot menjadi lebih panjang, melengkung ke depan melewati kepala dan mencapai rongga hidung.
Burung dengan tanduk yang lebih panjang memiliki tanduk yang paling rileks saat istirahat, dan kontraksi Mbm meluruskannya dan menekannya dengan kuat ke tengkorak ketika lidahnya dijulurkan. Oleh karena itu, pergeseran ujung mungkin minimal pada beberapa spesies (lihat Gambar 4).

Bandingkan tanduk ayam hyoid (Gbr. 3) dan pelatuk paruh alpukat dewasa (Gbr. 4, 5.1). Perhatikan bahwa meskipun tanduk Avocet lebih panjang, masing-masing tanduknya mengandung dua tulang (ceratobranchiale dan epibranchiale) dan satu sendi kecil dengan sepotong tulang rawan di ujung tulang branchial atas - seperti milik ayam. Ada beberapa perbedaan morfologi kecil lainnya, seperti adanya urohyale (UH) pada ayam, namun korespondensi lengkapnya jelas.

Seperti telah dibahas sebelumnya, tanduk hyoid pada anak ayam Pelatuk Paruh Avocet (dan pelatuk berlidah panjang lainnya) cukup pendek (lihat Gambar 5.2) dan sebanding dengan spesies pelatuk berlidah pendek seperti pelatuk menyusu ( Gambar 5.3), yang juga mempunyai tanduk hyoid, tanduknya tidak lebih besar dari tanduk kebanyakan burung penyanyi.

Apakah burung pelatuk merupakan hasil rancangan yang cerdas?

Gambar 5:
1. Hyoid burung pelatuk paruh alpukat (Colaptes auratus) (dewasa)
2. Hyoid burung pelatuk paruh alpukat (Colaptes auratus) (baru menetas)
3. Pelatuk topi merah hyoid (Sphyrapicus varius nuchalis) (dewasa)

Hanya seiring bertambahnya usia, tanduk hyoid burung pelatuk paruh avoc tumbuh hingga ke ubun-ubun kepala, lalu maju dan masuk ke rongga hidung, tempat sarungnya terhubung dengan septum hidung. Hal ini masuk akal secara adaptif, karena Pelatuk Paruh Avocet muda diberi makan oleh induknya, dan lidah yang panjang hanya akan menghalanginya.

Perubahan genetik yang diperlukan untuk modifikasi tersebut cukup kecil. Tidak diperlukan struktur baru, yang diperlukan hanyalah periode pertumbuhan yang lebih lama untuk memperpanjang struktur yang sudah ada. Kemungkinan besar pada spesies nenek moyang burung pelatuk yang mulai mencari larva kumbang jauh di dalam kayu, burung pelatuk dengan mutasi yang menyebabkan bertambahnya ukuran tanduk hyoid ternyata lebih mudah beradaptasi karena bisa menonjol. lidah mereka lebih jauh, sampai ke mangsanya. Beberapa burung pelatuk tidak membutuhkan lidah yang panjang sama sekali, sehingga dipilihlah gen yang memperpendek tanduk hyoid. Pelatuk yang menyusu (2), misalnya, membuat lubang-lubang sempit pada pohon dan kemudian menggunakan lidahnya yang pendek untuk memakan getah yang mengalir ke permukaan batang (dan serangga yang menempel di sana).

Spesies burung pelatuk yang berbeda memiliki banyak adaptasi menarik lainnya. Beberapa spesies, misalnya, telah memodifikasi artikulasi antara tulang tertentu di tengkorak dan rahang atas, serta otot yang berkontraksi untuk menyerap guncangan saat memahat kayu. Otot leher dan bulu ekor yang kuat, serta paruh berbentuk pahat, merupakan adaptasi mencungkil lainnya yang diamati pada beberapa spesies. Sumber-sumber kreasionis yang memberikan informasi tidak akurat tentang bahasa sering kali berpendapat bahwa banyaknya adaptasi yang ditemukan pada burung pelatuk menentang evolusi. Mereka mengklaim bahwa semua perangkat ini pasti muncul “pada saat yang sama,” jika tidak, semuanya akan sia-sia. Tentu saja, argumen semacam ini mengabaikan fakta bahwa banyak spesies burung pelatuk yang masih hidup tidak memiliki adaptasi tersebut, atau tidak memiliki adaptasi tersebut sepenuhnya.

Pelatuk paruh alpukat, misalnya, menggunakan lidahnya yang panjang terutama untuk menangkap mangsa yang ada di tanah atau dari bawah kulit kayu yang lepas. Ia memiliki sedikit alat penyerap goncangan dan lebih suka memakan tanah atau mematahkan potongan kayu dan kulit kayu yang busuk; ini adalah ciri perilaku yang diamati pada burung yang bukan milik keluarga pelatuk. Sebuah “rantai berurutan” berdasarkan struktur tengkorak, dari yang rendah hingga yang sangat terspesialisasi untuk memahat kayu, diamati pada berbagai genera (kelompok spesies terkait) burung pelatuk yang masih hidup. Dalam karya klasiknya, The Birds of America, John James Audubon menggambarkan sedikit variasi panjang tanduk hyoid yang ditemukan di antara berbagai spesies burung pelatuk yang masih hidup.

Burung pelatuk dan burung pelatuk, anggota keluarga burung pelatuk yang terlihat seperti persilangan antara burung penyanyi dan burung pelatuk, memiliki banyak adaptasi yang mirip dengan burung pelatuk, seperti lidah yang panjang. Namun, mereka tidak memiliki bulu ekor yang keras dan beberapa ciri spesialisasi lainnya dalam memahat kayu. Mereka dianggap mirip dengan bentuk nenek moyang burung pelatuk khusus masa kini.

Izinkan saya mengingatkan Anda tentang ciri-ciri burung pelatuk:

1. Karena konsumsi energi yang sangat besar, burung pelatuk selalu merasa lapar. Misalnya, burung pelatuk hitam (asli Amerika Utara) dapat memakan 900 larva kumbang atau 1.000 semut dalam sekali makan; Pelatuk hijau memakan hingga 2.000 semut per hari. Nafsu makan yang sangat rakus ini mempunyai tujuan: burung pelatuk berperan penting dalam pengendalian serangga dan membantu membatasi penyebaran penyakit pohon dengan menghilangkan vektor penyakit. Dengan demikian, burung pelatuk turut membantu kelestarian hutan.

2. Burung pelatuk mampu menyerang pohon dengan kecepatan 20–25 kali per detik (hampir dua kali kecepatan senapan mesin) 8000–12000 kali sehari!

3. Saat burung ini menabrak pohon, ia mengeluarkan kekuatan yang luar biasa. Jika kekuatan yang sama diterapkan pada tengkorak burung lain, otaknya akan segera berubah menjadi bubur. Terlebih lagi, jika seseorang membenturkan kepalanya ke pohon dengan kekuatan yang sama, meskipun dia selamat dari gegar otak, dia akan menderita cedera otak yang sangat serius. Namun, sejumlah ciri fisiologis struktur burung pelatuk mencegah semua tragedi ini.

4. Ketika burung pelatuk menabuh pohon dengan kecepatan hingga 22 kali per detik, kepalanya mengalami beban berlebih yang mencapai 1000 g (seseorang akan “tersingkir” pada kecepatan 80–100 g). Bagaimana burung pelatuk mampu menahan tekanan seperti itu? David Youhans menulis:

“Setiap kali burung pelatuk menabrak pohon, kepalanya mengalami tekanan sebesar 1.000 kali gaya gravitasi. Ini lebih dari 250 kali lipat stres yang dialami astronot saat peluncuran roket... Pada kebanyakan burung, tulang paruhnya terhubung dengan tulang tengkorak, tulang yang mengelilingi otak. Namun pada burung pelatuk, tengkorak dan paruhnya dipisahkan satu sama lain oleh jaringan mirip spons. “Bantal” inilah yang menerima pukulan terberat setiap kali paruh burung pelatuk tertancap di pohon. Peredam kejut pelatuk bekerja dengan sangat baik sehingga, menurut para ilmuwan, manusia belum menemukan cara yang lebih baik.”

Selain itu, baik paruh maupun otak burung pelatuk itu sendiri dikelilingi oleh bantal khusus yang melembutkan pukulannya.

5. Selama “pengeboran”, kepala burung pelatuk bergerak dengan kecepatan lebih dari dua kali kecepatan peluru saat ditembakkan. Pada kecepatan ini, pukulan apa pun yang dilakukan dengan sudut kecil sekalipun akan menghancurkan otak burung tersebut. Namun otot leher burung pelatuk terkoordinasi dengan baik sehingga kepala dan paruhnya bergerak serempak dalam garis yang benar-benar lurus. Selain itu, pukulan tersebut diserap oleh otot-otot khusus di kepala, yang setiap kali melakukan pukulan, menarik tengkorak burung pelatuk dari paruhnya.

6. Burung pelatuk memiliki paruh yang sangat kuat, yang tidak dimiliki kebanyakan burung lainnya. Paruhnya cukup kuat untuk memasuki pohon dengan paksa tanpa terlipat seperti akordeon. Lagi pula, burung pelatuk mengetuk kayu dengan kecepatan sekitar 1000 pukulan per menit (hampir dua kali kecepatan senapan mesin tempur), dan kecepatannya pada saat tumbukan mencapai 2000 km per jam.

7. Ujung paruh burung pelatuk berbentuk seperti pahat, dan seperti pahat mampu menembus kayu yang paling keras. Namun, tidak seperti alat konstruksi, alat ini tidak perlu diasah!

8. Dua jari kaki burung pelatuk mengarah ke depan, dan dua lagi ke belakang. Struktur inilah yang membantunya bergerak dengan mudah ke atas, ke bawah, dan mengelilingi batang pohon (kebanyakan burung memiliki tiga jari yang mengarah ke depan dan satu ke belakang). Selain itu, sistem suspensi, yang mencakup tendon dan otot kaki, cakar tajam, dan bulu ekor kaku yang dilengkapi duri sebagai penyangga, memungkinkan burung pelatuk menyerap kekuatan pukulan berulang-ulang secepat kilat.

9. Ketika burung pelatuk mengetuk pohon dengan kecepatan hingga 20 kali per detik, kelopak matanya menutup setiap kali sesaat sebelum paruhnya mendekati sasarannya. Ini adalah semacam mekanisme untuk melindungi mata dari serpihan. Kelopak mata yang tertutup juga menahan mata pada tempatnya dan mencegahnya terbang keluar.

10. Dalam penelitian terbaru, para ilmuwan dari University of California di Berkeley menemukan empat manfaat burung pelatuk sebagai anti guncangan:

“Paruhnya keras tapi elastis; struktur berotot dan kenyal (hyoid, atau tulang hyoid) yang membentang di seluruh tengkorak dan menopang lidah; area tulang spons di kepala; cara interaksi antara tengkorak dan cairan serebrospinal yang menekan getaran.” Sistem penyerapan guncangan pada burung pelatuk tidak didasarkan pada satu faktor, namun merupakan hasil gabungan dari beberapa struktur yang saling bergantung.

MOSKOW, 2 Februari - RIA Novosti. Para ilmuwan telah membantah mitos bahwa burung pelatuk “kebal” terhadap stres akibat memahat pohon dengan menemukan jejak kimiawi gegar otak di kepala beberapa burung, menurut sebuah makalah yang diterbitkan dalam jurnal PLoS One.

"Ada lusinan peralatan konstruksi dan olah raga yang dibuat dengan prinsip yang sama dengan tengkorak burung pelatuk, yang diyakini rekan kerja tidak pernah mengalami cedera otak. Entah kenapa, tidak pernah terpikir oleh siapa pun untuk melihat ke dalam tengkorak burung pelatuk itu sendiri. dan periksa apakah ada “Apakah ada tanda-tanda gegar otak atau kerusakan lainnya,” kata Peter Cummings dari Boston University (AS).

Setiap orang yang pernah mengunjungi hutan pasti mengenal suara burung pelatuk dan cara mereka mendapatkan makanan. Para ilmuwan dan masyarakat awam telah lama tertarik pada pertanyaan sederhana - bagaimana burung-burung ini berhasil menghindari kerusakan paruh, ablasi retina, dan cedera lain yang harus mereka terima dengan memukul batang pohon dengan kekuatan yang sangat besar.

Dalam beberapa tahun terakhir, puluhan makalah ilmiah telah muncul yang menjelaskan bagaimana tulang tengkorak burung pelatuk dapat menahan beban berlebih ribuan kali lebih besar daripada percepatan jatuh bebas tanpa roboh. Beberapa dari mereka bahkan dianugerahi Hadiah Nobel parodi Ig. Namun, pikiran para ilmuwan masih tersiksa oleh pertanyaan yang sama - bagaimana burung pelatuk terhindar dari gegar otak dan kerusakan otak?

Menurut Cummings dan rekan-rekannya, pertanyaan tersebut tidak masuk akal karena sebenarnya burung pelatuk tidak memiliki kekebalan seperti itu. Mereka sampai pada kesimpulan ini dengan mempelajari struktur otak dan komposisi kimia beberapa burung pelatuk, yang tubuhnya diawetkan dalam alkohol dan disimpan di dua museum berbeda di kota tersebut.

Seperti yang dijelaskan para ilmuwan, gegar otak atau cedera serius lainnya pada otak biasanya menyebabkan apa yang disebut protein tau mulai menumpuk di dalamnya. Zat ini terakumulasi di dalam dan sekitar ujung saraf dan membantu menstabilkannya, sehingga melindungi jaringan saraf dari kerusakan lebih lanjut, namun terkadang menyebabkan perkembangan patologi yang lebih serius.

Oleh karena itu, jika burung pelatuk benar-benar tidak merusak otaknya saat mendapatkan makanan, maka tubuhnya harus mengandung protein ini dalam jumlah minimal, dan akan didistribusikan ke seluruh jaringan saraf dengan cara yang cukup acak dan seragam.

Seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen Cummings dan timnya, kenyataannya tidak demikian. Otak semua burung pelatuk mengandung protein tau dalam jumlah yang cukup besar, dan hal ini lebih sering terjadi pada bagian otak yang berdekatan dengan bagian tengkorak yang memiliki beban tertinggi.

“Pelatuk pertama muncul di Bumi sekitar 25 juta tahun yang lalu. Timbul pertanyaan – bagaimana mereka bisa hidup begitu lama jika cara mereka memperoleh makanan tidak aman bagi otak mereka? Mungkin saja evolusi mereka tidak berhenti pada saat itu. tulang tengkorak, melunakkan pukulan, dan akumulasi protein tau dalam jumlah besar melindungi, bukan merusak, otak mereka, seperti yang terjadi ketika gegar otak terjadi pada makhluk hidup lainnya,” Cummings menyimpulkan.

Saat bekerja dengan paruhnya, burung pelatuk mengalami kelebihan beban dari 1200 hingga 1400 g. Sebelumnya diyakini bahwa karena adaptasi evolusioner, burung ini kebal terhadap cedera otak traumatis. Karena fitur inilah model “bekerja dengan kepala” miliknya digunakan dalam pengembangan peralatan olahraga seperti helm sepak bola. Namun penelitian baru dari Universitas Boston menunjukkan bahwa otak burung pelatuk mengandung akumulasi protein tau, protein yang terkait dengan kerusakan otak pada manusia.

Pekerja berbulu

Kita semua sudah mengenal pekerja hutan berbulu ini sejak kecil. Dari pagi hingga sore hari di hutan (dan bahkan di pemukiman kota besar) Anda dapat mendengar dering “ trrrrr” - ini adalah burung pelatuk kecil yang sedang mencari makanannya. Dengan paruhnya yang berbentuk kerucut, ia membuat lubang di kulit kayu, dan dengan lidahnya ia mengeluarkan serangga, yang menjadi makanan pokoknya di musim panas. Di musim dingin, burung ini memakan biji-bijian - burung pelatuk menemukan kerucut pohon jenis konifera, menjepitnya di antara cabang-cabang pohon, dan mematahkannya dengan paruhnya untuk mendapatkan bijinya.

Masuk akal untuk berasumsi bahwa karena burung ini mampu membenturkan kepalanya ke pohon sepanjang hari, maka Alam telah menganugerahi otaknya perlindungan dari gegar otak dan memar. Ini lucu, tetapi hingga saat ini, tidak ada seorang pun yang berpikir untuk memeriksa kerusakan khas pada otak burung pelatuk. Sebuah penelitian terbaru yang dilakukan oleh Departemen Kedokteran Universitas Boston mengatakan otak burung pelatuk yang malang, sama seperti manusia, menunjukkan tanda-tanda kimiawi gegar otak.

Penelitian tersebut membandingkan otak burung pelatuk berbulu halus dan burung pelatuk bahu merah (yang tidak perlu membenturkan paruhnya ke kayu untuk mendapatkan makan siangnya) untuk akumulasi protein tau.

Pelatuk anti guncangan

Seperti yang Anda ketahui, sel-sel utama otak adalah neuron, yang merupakan badan sel, dan akson adalah “saluran telepon” yang melaluinya neuron berkomunikasi. “Saluran telepon” ini dilapisi dengan protein tau, memberikan perlindungan dan stabilitas sekaligus menjaga fleksibilitasnya. Dalam jumlah sedang, protein tau dapat berguna untuk menstabilkan sel-sel otak, namun penumpukan protein yang terlalu banyak di akson dapat mengganggu komunikasi antara dua neuron. Ketika otak seseorang rusak, protein tau menumpuk dan mengganggu fungsi saraf sehingga mempengaruhi fungsi kognitif, emosional, dan motorik.

Penumpukan protein tau mungkin merupakan tanda kerusakan otak pada manusia - namun apakah ini merupakan tanda penyakit serupa pada burung pelatuk?

Menurut data yang dikumpulkan, otak burung pelatuk memiliki akumulasi yang jauh lebih besar tahu protein daripada otak mayat berbahu merah. Di sisi lain, akumulasi berlebihan protein ini mungkin merupakan tanda kerusakan otak pada manusia - namun apakah ini merupakan tanda penyakit serupa pada burung pelatuk? Para ilmuwan belum mengetahui jawaban atas pertanyaan ini.

Pelatuk pertama kali muncul 25 juta tahun yang lalu - burung ini telah mengetuk paruhnya sejak lama. Jika gaya hidup ini menyebabkan gegar otak dan memar, mengapa burung pelatuk masih melakukannya? Mungkinkah dalam kurun waktu yang lama otak burung-burung ini belum beradaptasi dengan cara memperoleh makanan? Para peneliti berpendapat bahwa akumulasi protein tau di akson pelatuk mungkin bukan suatu patologi, tetapi reaksi protektif.

Oleh karena itu, burung pelatuk menunjukkan semua tanda-tanda kerusakan otak pada manusia, namun kemungkinan besar tidak menderita cedera otak traumatis.

Para ilmuwan telah menemukan bahwa otak burung pelatuk terus-menerus memproduksi protein tau, yang sebagian besar tidak sesuai dengan kehidupan normal.

Kerusakan berbahaya

Pada Olimpiade yang sedang berlangsung di Korea Selatan, para atlet profesional menunjukkan keterampilan yang mereka peroleh selama bertahun-tahun melalui pelatihan yang sulit dan melelahkan. Memang mereka adalah kebanggaan negaranya, namun atletlah yang paling rentan mengalami cedera.

Seperti yang kita ketahui saat ini, cedera yang berulang tidak kalah berbahayanya dengan cedera yang hanya terjadi satu kali. Fakta ini terutama terlihat pada contoh cedera otak. Ketika otak terus menerima pukulan keras, protein tau dapat menumpuk di otak. Dalam jumlah normal, ia melakukan fungsi penting dalam pembentukan mikrotubulus dalam struktur sitoplasma sel, namun dengan kelebihan protein tau mulai terakumulasi, berubah menjadi bentuk yang tidak larut. Efek serupa juga sering ditemukan pada penyakit Alzheimer. Oleh karena itu, para ilmuwan tertarik mempelajari protein tau.

Pelatuk menjadi salah satu objek penelitian yang menarik. Gaya hidup dan sistem makan mereka melibatkan kerja keras terus-menerus menerobos kulit pohon dengan paruhnya untuk mencapai mangsanya. Pukulan yang berulang-ulang secara terus-menerus pasti berdampak pada otak burung pelatuk, karena kekuatan pukulan paruhnya sangat besar.

Ilmuwan Amerika dari Massachusetts meneliti otak 10 individu burung pelatuk dari 5 spesies, serta burung hitam yang tidak mengalami “gegar otak” permanen untuk kemurnian percobaan. Otak burung dipotong kecil-kecil dan diwarnai dengan larutan khusus untuk mendeteksi keberadaan protein tau. Analisis di bawah mikroskop menunjukkan bahwa jumlahnya pada otak burung pelatuk cukup tinggi, sedangkan pada otak burung hitam tidak ditemukan.

Terlepas dari hasil yang diperoleh, tidak ada data mengenai adanya kerusakan otak pada individu yang dipilih. Akibatnya, muncul pertanyaan: apakah burung pelatuk menderita sepanjang hidupnya, atau apakah protein tau yang terkandung di otaknya memberi mereka perlindungan? Penelitian lebih lanjut harus menjawab pertanyaan ini dan juga membantu memahami penyebab penyakit Alzheimer.

(Picus viridis). Panjang lidahnya tidak kurang dari 10 cm - hampir sepertiga panjang tubuh burung! Dengan lidah ini Anda dapat dengan mudah mengekstraksi makanan favorit Anda - semut dan kepompongnya - dari saluran sarang semut. Ujung lidah burung pelatuk mempunyai duri yang memungkinkannya menusuk larva seperti tombak, atau bulu-bulu yang ditutupi lendir lengket yang dikeluarkan dari kelenjar ludah.

Tentu saja lidah merupakan organ penting bagi burung, berfungsi untuk mengumpulkan makanan, memanipulasinya dan menelannya. Strukturnya berbeda-beda pada berbagai spesies burung, bergantung pada sifat makanan yang mereka makan. Struktur lidah burung menarik karena didukung oleh alat tulang hyoid. Badan alat hyoid berjalan di dalam pangkal lidah, dan otot luar menempel pada tanduk. Otot intrinsik mengontrol pergerakan tulang alat hyoid relatif satu sama lain, sehingga menentukan bentuk lidah. Tanduk alat hyoid dan otot-otot yang melekat padanya dibungkus di dalam membran jaringan ikat dua lapis dengan cairan pelumas di antara lapisan-lapisannya. Ketika otot-otot ini berkontraksi, tanduk meluncur ke dalam membran, dan akibatnya, lidah bergerak keluar dari rongga mulut atau masuk ke dalamnya.

Pada kebanyakan burung, tanduk alat hyoid relatif pendek. Jika lidah mampu menonjol cukup kuat dari paruhnya, berarti tanduknya panjang dan melingkari tengkorak. Hal ini terjadi pada berbagai burung pemakan nektar: burung kolibri, pengisap madu, burung matahari, kumbang bunga, serta burung pelatuk, yang lidahnya yang panjang memungkinkan mereka mendapatkan serangga dari bawah kulit pohon atau semut dari lorong sarang semut.

Lidah burung pelatuk yang terpanjang gambar(ini adalah pelatuk hijau dan abu-abu - penghuni hutan kita) dan pelatuk avocetal Amerika ( runtuh), yang juga suka memakan semut dan kepompongnya. Tanduk alat hyoid burung ini melingkari tengkorak, masuk ke lubang hidung kanan dan mencapai ujung rahang atas! Dan burung pelatuk berbulu yang hidup di Dunia Baru ( Picoides villosus) gambarnya bahkan lebih menakjubkan - tanduk melingkari mata kanan! Hal ini disebabkan oleh struktur paruhnya yang rata, dan tidak ada ruang di rongga bagian dalam. Lidah terpendek adalah lidah burung pelatuk penghisap ( Sphyrapicus), memakan getah pohon. Oleh karena itu, tanduk mereka lebih pendek.

Menariknya, burung pelatuk yang baru menetas memiliki tanduk yang pendek, seperti banyak burung lainnya. Saat anak ayam tumbuh, mereka tumbuh ke depan bersama dengan membran jaringan ikat dan otot dan mencapai rongga hidung. Sebelum meninggalkan sarang (sekitar 20–28 hari), anak ayam diberi makan oleh induknya, dan tidak membutuhkan lidah yang panjang.

Foto ©Margaret Pemula dari flickr.com/photos/67065881@N00.

Yulia Mikhnevich