Keajaiban biologis - katak kayu

• Keajaiban biologis: katak kayu

  • Katak kayu memiliki strategi bertahan hidup yang unik dengan membiarkan tubuhnya membeku saat berhibernasi di musim dingin
  • Katak ini bertahan hidup dalam cuaca yang sangat dingin di hutan utara Alaska dan Kanada
  • Kebanyakan katak berhibernasi di dalam air, tetapi katak kayu berhibernasi di antara serasah daun di lantai hutan
  • Berkat strategi ini, mereka dapat mulai aktif dengan cepat pada musim semi dan berkembang biak di kolam kecil atau genangan air lelehan

• Perubahan fisiologis selama hibernasi

  • Saat musim dingin dimulai, rongga perut dan organ dalam katak kayu dipenuhi es
  • Glukosa yang dihasilkan di hati masuk ke dalam sel dan melindunginya agar tidak membeku
  • Es terbentuk di luar sel, tetapi bagian dalamnya tetap tidak membeku sehingga kerusakan fatal dapat dihindari
  • Selama hibernasi, gerakan otot, detak jantung, dan pernapasan berhenti, lalu pada musim semi tubuh mencair perlahan dari bagian dalam

• Kaitan dengan manusia

  • Kemampuan katak kayu dalam mengatur gula darah dapat memberikan wawasan untuk pengelolaan diabetes
  • Hal ini dapat membantu penelitian tentang cara mengawetkan organ tanpa kerusakan saat dibekukan dan dicairkan kembali
  • Kemampuan untuk menghentikan dan memulai kembali sirkulasi darah dapat berguna untuk perawatan setelah serangan jantung atau stroke

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Buku berjudul "Winter World" membahas bagaimana hewan bertahan hidup di musim dingin yang sangat dingin, dan merupakan buku menarik yang ditulis oleh seorang biolog bernama Bernd Heinrich

  • Buku itu menjelaskan bagaimana tupai melewati musim dingin, sambil menguraikan prinsip-prinsip dasarnya dengan cara yang menarik
  • Misalnya, buku itu menjelaskan berapa banyak biji pinus yang harus dimakan tupai dengan menghitung kalori yang dibutuhkan untuk mempertahankan suhu tubuh dan kalori dalam biji pinus

• Mekanisme bagaimana jantung katak kayu membeku selama musim dingin lalu mulai berdetak lagi masih belum dipahami

  • Bagian yang paling menarik adalah bahwa setelah katak membeku dan tidak memiliki detak jantung maupun aktivitas otak, ia bisa hidup kembali saat mencair
  • Sulit membayangkan mekanisme apa yang bekerja di baliknya

• Katak kayu dapat mengalami proses membeku dan mencair beberapa kali selama musim dingin, dan hanya bisa bertahan hidup jika tidak lebih dari 65% air dalam tubuhnya membeku

  • Informasi terkait bisa dilihat di Wikipedia

• Muncul pertanyaan apakah mungkin membekukan katak lalu mencairkannya kembali berabad-abad kemudian

  • Juga muncul pertanyaan apakah katak dapat membentuk ingatan dan tetap mempertahankan ingatan itu setelah melalui proses membeku dan mencair

• Katak kayu hidup sekitar 3-5 tahun dan dapat mengalami proses membeku dan mencair paling banyak 5 kali

  • Muncul pertanyaan seberapa besar kerusakan sel yang menumpuk selama proses tersebut, dan seberapa jauh hal itu bisa ditoleransi karena umur mereka yang pendek
  • Makhluk hidup yang kompleks cenderung mengorbankan kemampuan regenerasi

• Kura-kura air menggunakan strategi hibernasi yang berbeda

  • Mereka bernapas dengan udara, tetapi bisa terjebak di bawah es, sehingga beradaptasi dengan menurunkan laju metabolisme dan menyerap oksigen dari air
  • Informasi terkait bisa dilihat di PBS dan Wildlife in Winter

• Membeku dapat membantu memperpanjang hidup dengan membunuh atau memperlambat mikroorganisme penyebab infeksi

  • Saat cuaca mulai dingin, katak masuk ke bawah dedaunan lalu membeku, dan ketika mencair 8 bulan kemudian, ia akan merasa lapar dan terdorong untuk berkembang biak

• Artikel itu tidak memuat foto katak, tetapi foto katak yang sudah mencair dan yang sedang membeku bisa dilihat di Shaker Lakes

• Secara evolusioner, amfibi lebih sederhana daripada mamalia, berukuran kecil, dan berumur pendek

  • Karena suhu tubuh yang rendah, mereka lebih jarang mengalami masalah advanced glycation end products
  • Strategi lain untuk bertahan dari es adalah protein antibeku, yang ditemukan pada pohon fir dan ikan Arktik

• Sulit memahami bagaimana potensial membran dipertahankan atau dibangun kembali pada tahap pencairan