Fisika di dunia hewan: jerapah dan "pompa" nya

Bagi manusia, banyak hewan tampak akrab, mereka tampaknya tidak lagi dapat mengejutkan kita. Tetapi pada kenyataannya, setiap organisme hidup di Bumi adalah laboratorium biokimia keseluruhan, yang berisi sejumlah mekanisme menarik. Banyak hewan telah diterbitkan di Geektimes, tetapi, tentu saja, jauh dari semua.

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana jerapah meminum air? Mungkin seseorang bahkan melihat binatang melakukan ini di kebun binatang? Padahal, dengan leher yang begitu panjang, seperti jerapah, tidak bisa minum. Dalam tubuhnya ada beberapa perangkat yang memungkinkan Anda untuk memuaskan dahaga Anda tanpa masalah saat Anda inginkan. Secara lahiriah, semuanya sederhana - hewan itu menjulurkan kaki depannya dan memiringkan lehernya, menyentuh permukaan air dengan bibirnya. Yang paling menarik disembunyikan dari mata manusia.

Sedikit tentang leher

Leher jerapah akan mempersulit kehidupan hewan, jika bukan karena serangkaian mekanisme kompensasi. Misalnya, untuk menaikkan darah ke kepala beberapa meter, jantung hewan itu bertambah besar, dindingnya menjadi lebih tebal daripada, misalnya, okapi, kerabat dekat jerapah. Tekanan darah hewan ini dua atau bahkan tiga kali lebih besar dari tekanan darah seseorang. Jantung ini melewati sekitar 60 liter darah per menit, beratnya 12 kilogram. Darah jerapah lebih tebal dan memiliki kepadatan sel darah dua kali lipat dari manusia. Menurut beberapa ilmuwan, indikator ini adalah salah satu yang tertinggi di antara semua hewan yang ada.

Dan di sini muncul beberapa masalah lagi. Misalnya, jika bukan karena sejumlah mekanisme kompensasi, tekanan darah tinggi hanya akan membunuh jerapah ketika menurunkan kepalanya ke bawah. Sejumlah besar darah akan dipompa ke otaknya. Tetapi pembuluh leher memiliki katup spesifik yang melindungi otak hewan. Masalah serupa, hanya pertanda sebaliknya, sehingga bisa dikatakan, terjadi ketika jerapah mengangkat kepalanya. Ini terjadi dengan cepat, dan jika bukan karena mekanisme kompensasi lain, maka tekanan darah pada saat ini akan turun secara dramatis. Mungkin ini tidak akan membunuh hewan itu, tetapi ia akan kehilangan kesadaran setiap kali Anda mengangkat kepala ke ketinggian semula. Semua kapal, dalam struktur yang tidak biasa, datang untuk menyelamatkan, yang mampu menjaga tekanan hewan pada tingkat yang sama.

Jerapah sangat besar. Itu adalah hewan tertinggi di dunia. Dalam proses pergerakan, kelebihan beban muncul yang, dalam situasi normal, tanpa menyesuaikan tubuh dengan beban seperti itu, secara perlahan akan membunuh hewan ini. Sebagai contoh, air akan terus menumpuk di anggota tubuhnya. Untuk mencegah fenomena ini selama kelebihan pada manusia, pakaian khusus dari desain khusus digunakan. Jerapah memiliki "kostum" jenisnya sendiri, yang diciptakan oleh alam sendiri selama evolusi. Ia memiliki jaringan epitel yang kuat dan fleksibel dan jaringan ikat yang luar biasa elastis.

Jerapah dapat berlari kencang, dalam hal kebutuhan mendesak mereka tidak dapat berlari dengan kecepatan 55 km / jam, yaitu, pada jarak pendek mereka dapat berlari lebih cepat dari kuda pacu. Namun, sebagai aturan, hewan-hewan ini berjalan perlahan, bergerak secara bersamaan kedua kuku kanan, lalu keduanya pergi. Karena beratnya dan kakinya yang kurus, jerapah hanya bisa berjalan di permukaan yang keras.

Bagaimana minum jerapah?

Tapi kembali ke air dan proses memuaskan dahaga raksasa ini. Untuk waktu yang lama diyakini bahwa hewan dapat minum air karena fakta bahwa mereka menciptakan area tekanan rendah di kerongkongan dan perut. Jadi, para ilmuwan sebelumnya berpendapat, air naik dari sumber ke tenggorokan dan kemudian mengalir ke kerongkongan dan perut. Faktanya, jerapah tidak mampu menciptakan area bertekanan rendah dengan cara ini.



Artinya, ia dibuat, tetapi dengan cara yang berbeda - berkat tindakan serempak dari berbagai elemen di leher hewan. Epiglotis, di satu sisi, dan bibir hewan, di sisi lain, terlibat dalam proses ini. Bersandar ke air, jerapah dengan cara khusus menekan bibirnya dan mulai menyerap air, dan "katup" epiglotis ditutup. Kemudian bibir menutup, dan "katup" di epiglottis terbuka, yang memungkinkan air bergerak ke kerongkongan.

Proses ini diulangi berulang kali. Pada titik tertentu, hewan itu mengangkat kepala dan lehernya, dan air mengalir ke perut. Ini diulangi beberapa kali sampai jerapah mabuk. Menurut para peneliti, air disuntikkan ke tubuh hewan dengan kecepatan sekitar 10 km / jam. Ini cukup untuk memastikan bahwa aliran air menciptakan tekanan di pintu masuk ke kerongkongan, sehingga air yang sudah ada di sana tidak mengalir kembali. Secara total, sekitar 5 liter air dapat berada di kerongkongan secara bersamaan. Setiap siklus injeksi memastikan bahwa 300 mililiter air memasuki kerongkongan. Dalam 25 detik, jerapah dapat melakukan hingga 17 siklus seperti itu.



Menariknya, semua data ini diperoleh oleh fisikawan.Philip Binder, yang tahun lalu pergi ke salah satu taman nasional Afrika Selatan. Dia memperhatikan binatang-binatang itu untuk waktu yang lama, dari jarak dekat, sehingga selama waktu pengamatan dia bisa mengerti apa yang sebenarnya terjadi di leher jerapah ketika dia minum. Salah satu video yang dibuat di Kebun Binatang Kebun Binatang Phoenix di Arizona menunjukkan proses memuaskan dahaga oleh jerapah dari jarak dekat.


Untuk memastikan fungsi normal tubuh, alam harus meningkatkan paru-paru jerapah selama evolusi sehingga bisa bernapas pada ketinggian 3 meter, memompa udara ke paru-paru. Tulang, otot, dan jaringan ikat seperti itu telah berubah - karena, sebagaimana disebutkan di atas, jerapah terus mengalami kelebihan beban.

Jerapah hidup di sabana Afrika. Saat ini mereka hanya dapat ditemukan di selatan dan tenggara Sahara, terutama di sabana Afrika Timur dan Selatan. Populasi utara Sahara dimusnahkan oleh manusia pada zaman kuno: selama zaman Mesir Kuno, mereka ada di Delta Nil dan di tepi Laut Mediterania. Sayangnya, pada abad ke-20, jangkauan jerapah kembali menurun secara signifikan. Populasi jerapah terbesar saat ini hidup dalam cadangan dan cadangan.

Source: https://habr.com/ru/post/id399797/