Mamalia kecil tampaknya memiliki indera inframerah rahasia

Jika Anda pernah menontonnya sebelumnya pemangsaSaya memperhatikan keuntungan taktis yang dia berikan pada prajurit alien itu berkat penglihatan panasnya. Nyatanya, meski dengan kamuflase yang kuat, Dutch dan timnya malah mendapat masalah besar.

Namun, kenyataannya, mangsanya mungkin adalah mereka yang memiliki kemampuan indera dalam spektrum inframerah. Penelitian kini mengungkapkan bahwa kemampuan unik ini mungkin semuanya buatan manusia. Hingga rambut di punggung beberapa mamalia terkecil.

Tidak dengan rambutku yang ke belakang dan ke belakang

Mamalia kecil, seperti tikus dan hewan pengerat, memiliki bulu yang menggabungkan berbagai jenis rambut menjadi lapisan pelindung yang tebal. Bulu harus menjaga hewan tetap hangat dan kering serta melindunginya dari unsur alami. Namun bagaimana jika ia juga bisa melindungi dari predator? Di antara bulu-bulu ini terdapat “rambut pelindung” khusus, yang diyakini para peneliti berfungsi sebagai sensor inframerah yang tepat.

Rambut pelindung membentuk antara 1% dan 3% dari bulu. Bulu-bulunya biasanya menonjol lurus, dan agak menonjol dari bulu lainnya. Rambut pelindung juga cenderung menampilkan pola guratan yang agak khas yang tidak terlihat pada jenis rambut mamalia lainnya.

Selama bertahun-tahun, pola garis periodik yang diamati pada bulu pelindung mamalia kecil telah membingungkan para ilmuwan. Filamen ini menunjukkan pita internal dengan jarak interval 6 hingga 12 μm. Jika Anda baru-baru ini melihat spektograf elektromagnetik, Anda mungkin menyadari bahwa spektograf tersebut berkaitan erat dengan panjang gelombang inframerah. Hal ini menunjukkan adanya fungsi yang belum dikenali – mungkin kemampuan untuk merasakan cahaya inframerah. Faktanya, panjang gelombang ini mencakup bagian yang sama dari spektrum inframerah yang digunakan oleh roket termal dan pencitra termal.

Fitur ini memiliki manfaat kelangsungan hidup yang jelas bagi hewan nokturnal dan hewan predator tingkat tinggi. Ini bisa memberi makhluk kecil kemampuan untuk mendeteksi sumber panas hangat – seperti predator – yang mendekat dari belakang. Tidak perlu menempatkan mata di belakang kepala, atau melihat apa yang ada di balik bahu selamanya. Jika indera termal Anda mendeteksi sesuatu yang hangat mendekat dari belakang, mungkin ada baiknya Anda melakukan lunge.

Para peneliti memfokuskan penelitian mereka pada rambut pelindung pada tiga jenis: Myotom, TDia adalah tikus rumah Anchinus agilis, Hewan berkantung yang mirip tikus Sorex araneo, tikus biasa. Meskipun terdapat banyak perbedaan antar spesies, bulu pelindung memiliki beberapa kesamaan. Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa meskipun terdapat perbedaan evolusi selama jutaan tahun, spesies ini memiliki struktur rambut mikroskopis yang sangat mirip dan tampaknya memiliki panjang gelombang antara 8-12 mikrometer – ideal untuk pencitraan termal.

Jika kita mengambil tikus rumah sebagai contoh utama, kumisnya memiliki struktur yang berkembang dengan baik. Bagian yang lebih luas dari bulu pelindung, disebut sebagai ‘perisai’, dianggap bertindak sebagai penyerap infra merah. Mereka berisi dua tabung yang dihubungkan oleh sebuah membran, dengan rongga udara berjarak pada interval periodik sekitar 10 μm. Di bagian dasar area pelindung, rambut menyempit, dan bukannya cekungan udara, rambut memiliki pita gelap yang berbeda pada interval yang sama. Bagian yang sempit diduga membantu memfokuskan energi infra merah yang diserap di pangkal rambut. Hal ini diikuti oleh bagian ‘awan’ yang relatif bervariasi, dengan belahan gelap yang tersusun di sekitar sumbu rambut. Hal ini diperkirakan bertindak sebagai ‘filter spektral’ yang memancarkan panjang gelombang di luar kisaran 8-12 mikrometer. Perhitungan menunjukkan bahwa filter awan berarti bahwa energi inframerah dalam rentang panjang gelombang kritis ini menghasilkan 72% ‘sinyal’ yang mencapai dasar rambut, bukan hanya 33% sebaliknya. Bagian terakhir kolom memiliki pita yang lebih halus, hanya berjarak 6 µm.

Filamen tersebut diperkirakan berfungsi mirip dengan antena inframerah, dengan garis lurus yang kaku dan garis periodik yang berfungsi sebagai detektor termal. Garis-garis itu sendiri tampaknya terbuat dari bahan biologis transparan inframerah dengan berbagai indeks bias. Para peneliti menyamakan ini dengan penemuan buatan manusia yang disebut Fiber Bragg Grid, atau FBG. Perangkat ini menggunakan variasi periodik indeks bias serat optik untuk membuat filter pada panjang gelombang tertentu. Rambut pelindung dapat menggunakan versi biologis dari mekanisme yang sama untuk menyaring panjang gelombang inframerah yang diinginkan.

Pada saat yang sama, hewan tersebut perlu menangkap sinyal dari sejenis sel sensor di dasar rambut. Faktanya, para peneliti menemukan bahwa tikus rumah sebenarnya memiliki sel Merkel yang terletak secara unik di dasar bulu pelindung, yang tersusun di sekitar batang tikus. Diperkirakan bahwa sel-sel ini mungkin bertanggung jawab atas sensasi inframerah, karena rambut itu sendiri bertindak sebagai antena untuk memfokuskan energi inframerah ke dalamnya.

Para peneliti juga memperluas studinya apakah predator juga telah beradaptasi dengan kondisi ini. Khususnya, mereka menemukan bahwa ular berdarah dingin hampir tidak terlihat dalam jangkauan inframerah termal. Demikian pula, kucing memiliki emisi panas dari bagian depan yang relatif rendah. Dengan demikian, keduanya memiliki keunggulan dalam berburu melawan mamalia dengan mekanisme pertahanan penginderaan panas. Faktanya, makhluk-makhluk ini sangat mahir berburu tikus dan mamalia kecil lainnya, seperti yang Anda duga!

Penelitian ini masih pada tahap awal. Masih banyak penelitian yang dilakukan untuk memastikan tujuan sebenarnya dari bulu pelindung ini. Terlepas dari itu, struktur mikro kompleksnya memberikan bukti kuat bahwa mereka benar-benar berfungsi sebagai antena untuk menangkap radiasi infra merah untuk tujuan sensorik.

Penemuan sensor inframerah alami ini bukan sekadar keingintahuan biologis. Bahkan mungkin berguna dalam bidang fotonik. Kemampuan filamen sentinel untuk bertindak sebagai antena inframerah kecil dapat menjadi inspirasi bagi perangkat optik baru, atau untuk perbaikan teknologi yang sudah ada.

Selain itu, penelitian ini mungkin berdampak pada biologi evolusi, memberikan wawasan baru tentang asal usul rambut mamalia dan marsupial purba. Ketahanan bulu penjaga selama jutaan tahun menunjukkan bahwa mereka memainkan peran penting dalam kelangsungan hidup mamalia awal, mungkin sejak zaman Tersier.

Namun, beberapa mamalia kecil selalu mampu menghindari predator yang menyelinap di belakang mereka. Kita sekarang mungkin memiliki wawasan rahasia tentang trik kecil ini. Mungkin bukan mata mereka atau rasa getaran yang tajam yang menjadi penyebabnya, melainkan rasa panas tersembunyi yang selama ini mengintai di bulunya.

Gambar unggulan: “Tikus laboratorium mg 3263” oleh [Rama]