Daisy, Sapi Hasil Rekayasa Genetik Pertama di Dunia yang Menghasilkan Susu Anti-alergi Berprotein Tinggi

Para ilmuwan Institut AgResearch di New Zeland telah berhasil mengambangkan sapi pertama di dunia yang memproduksi susu anti-alergi sekaligus berprotein tinggi.
Hasil kerja para ilmuwan dari kampus Ruakura AgResearch ini dipublikasikan dalam jurnal sains Amerika bergengsi, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Tim AgResearch, di bawah pimpinan Dr. Goetz Laible, bertujuan untuk menemukan apakah mereka bisa memproduksi susu yang kurang mengandung protein susu tertentu, suatu kandungan yang diketahui bisa menyebabkan alergi.
“Kami telah berhasil mengurangi secara besar-besaran sejumlah beta-lactoglobulin (BLG), suatu protein susu yang tidak terkandung dalam susu manusia dan yang dapat menyebabkan reaksi alergi,” kata Dr. Stefan Wagner, yang memimpin penulisan makalah, “Dua hingga tiga persen bayi mengalami alergi terhadap susu sapi, dan alergi BLG menjadi bagian besar dari persentase tersebut.”
Pertama-tama, para ilmuwan menguji prosesnya pada model tikus yang direkayasa untuk menghasilkan formula protein BLG domba dalam susunya. Dengan memanfaatkan teknik yang disebut interferensi RNA, dua RNA mikro (molekul asam ribonukleat pendek) dipaparkan pada tikus untuk melumpuhkan ekspresi protein BLG domba. Hal ini menghasilkan pengurangan protein BLG domba pada susu tikus sebanyak 96 persen.
Selanjutnya mereka membiakkan Daisy, seekor anak sapi betina tanpa ekor yang secara genetik direkayasa untuk mengekspresikan dua RNA mikro yang sama, kali ini dengan manargetkan protein BLG yang biasanya terkandung dalam susu sapi. Lalu secara hormonal mereka menginduksi Daisy ke dalam kondisi laktasi (masa pelepasan susu dari kelenjar susu). Hasilnya, susu yang diperoleh dari Daisy tidak terdeteksi mengandung protein BLG, dan, secara tak terduga, susu ini pun mengandung tingkat protein kasein yang tinggi, lebih tinggi dua kali lipat dari yang terkandung dalam susu sapi biasa.
“Orang telah lama mencari cara untuk mengurangi protein yang sukar dipahami ini, atau melumpuhkannya sama sekali, karena tak ada fungsi pasti yang bisa dikaitkan dengan protein ini. Jadi, kami kembangkan model ilmiah ini untuk menyelidiki efek akibat dilumpuhkannya protein BLG pada komposisi dan fungsional susu yang semestinya, serta menentukan apakah dengan hilangnya BLG bisa menghasilkan susu sapi yang anti-alergi,” kata Dr. Wagner.
“Ini merupakan komponen penemuan yang nyata bagi proyek ini, dan Daisy menyediakan kesempatan bagi kita untuk menjawab banyaknya pertanyaan tersebut.
“Untuk menghindari tertundanya selama dua tahun sebelum laktasi alami, susu yang kami analisa berasal dari laktasi hasil induksi. Kami hanya memperoleh kuantitas yang sedikit selama beberapa hari untuk studi awal ini. Sekarang kami ingin mengembangkannya dari Daisy dan menentukan komposisi susu serta menuainya dari laktasi alami. Kami juga ingin menyelidiki sebab kenapa Daisy tidak berekor, suatu penyakit sejak lahir pada sapi.”
Direktur Institut Malaghan, Prof. Graham le Gros, berkomentar, “Terobosan yang luar biasa ini memiliki implikasi besar mengingat potensinya dalam mengurangi dampak signifikan dari alergi yang menimpa anak-anak kita dan secara rapi menghindari keprihatinan yang berhubungan dengan modifikasi genetik protein susu itu sendiri.”
Di masa yang akan datang, proses dasar penggunaan rancangan RNA mikro untuk menargetkan gen-gen lainnya dapat memberi alat yang efisien dalam mengubah karakteristik-karakteristik tambahan pada hewan ternak, misalnya untuk menghasilkan hewan yang tahan terhadap penyakit dan/atau yang mengembangkan kemampuan laktasi.

Membuat Bayi Tikus dari Sel Punca

...Para ilmuwan telah berhasil menciptakan telur tikus dari sel punca dan menggunakannya untuk membuat bayi tikus yang sehat. Teknik ini akan membantu mereka dalam mempelajari bagaimana telur mengalami perkembangan dan juga menawarkan potensi untuk menciptakan telur bagi wanita yang tidak subur.
Mitinori Saito dari Universitas Kyoto memimpin tim riset yang memanfaatkan sel punca dari tikus dan secara genetik merekayasanya menjadi sel perintis telur. Saat sel-sel ini dicampur dengan sel-sel tubuh yang sesuai dari tikus betina untuk membuat “pembentukan ulang indung telur” dan menanamkannya pada tikus, mereka mengembangkannya menjadi telur dewasa. Telur-telur ini kemudian berhasil difertilisasi di dalam laboratorium dengan menggunakan IVF dan menghasilkan bayi-bayi tikus yang sehat dan subur.
Hasil studi ini dideskripsikan dalam jurnal Science. Sebelumnya, pada tahun 2003, para ilmuwan di Universitas Pennsylvania juga pernah mentransformasi sel punca tikus menjadi telur, namun tidak mengunakannya untuk menciptakan bayi tikus.
“Sistem kami ini berfungsi sebagai landasan yang kuat untuk menyelidiki dan selanjutnya membentuk kembali pembangunan germline betina secara in vitro, tidak hanya pada tikus, tetapi juga pada mamalia lain, termasuk manusia,” tulis para peneliti dalam jurnal Science.
Saitou menggunakan dua jenis sel punca dalam pekerjaannya ini: sel punca embrionik, yang ditemukan pada tahap awal embrio dan dapat berubah menjadi segala jenis jaringan dalam tubuh; serta sel punca pluripotent, yang dibuat dengan mengambil sebuah sel dari hewan dewasa (seperti sel kulit) dan memprogramnya ulang ke dalam keadaan yang serupa dengan sel punca embrionik.
Proporsi yang dijalankan untuk menciptakan keturunan yang sehat, relatif rendah – lima ekor anak tikus lahir dari 127 embrio (3,9%) dalam kasus sel punca, berbanding 13 ekor bayi dari 75 embrio (17,3%) dalam salah satu kontrol, yang dimulai dengan sel reproduksi normal tikus.
Penelitian terbaru Saitou ini memperluas hasil kerja sebelumnya tahun lalu, saat ia memimpin tim ilmuwan untuk menciptakan sperma dari sel punca tikus dan menggunakannya untuk membuat keturunan sehat dan subur lewat IVF.
Dr. Allan Pacey, seorang ahli kesuburan di Universitas Sheffield dan ketua British Fertility Society, mengatakan: “Ini merupakan bagian yang sangat teknis dari pekerjaan yang mendorong lebih jauh ilmu pengetahuan tentang bagaimana telur dihasilkan dan bagaimana kita mungkin suatu saat dapat secara rutin menstimulasi produksi telur-telur baru bagi wanita yang tidak subur.
“Apa yang luar biasa tentang pekerjaan ini adalah kenyataan bahwa, meskipun proses tersebut masih cukup efisien, keturunannya muncul sehat dan dengan sendirinya menjadi subur saat dewasa. Ini merupakan langkah besar ke depan, tapi saya akan mendesak kehati-hatian mengingat ini adalah studi laboratorium dan kita masih cukup jauh dari uji klinis untuk diterapkan pada manusia.”
Dalam jangka pendek, menjadi mampu menciptakan telur di laboratorium dari sel punca bisa membantu para ilmuwan untuk lebih memahami ketidaksuburan pada wanita dengan wawasan tentang usia telur dan bagaimana telur terkadang mengalami perkembangan yang salah.
Robert Norman, seorang profesor reproduksi dari Universitas Adelaide, mengatakan bahwa penelitian ini suatu saat akan memungkinkan para wanita tidak subur untuk memiliki anak kandung secara genetis, tapi hal itu masih butuh waktu yang sangat lama. “Perhatian utama masih perlu ditangani, termasuk kesehatan jangka panjang pada keturunannya,” katanya.

Mengungkap Hormon yang Mondorong Perilaku Sosial pada Ikan

Para peneliti telah menemukan bahwa formula oksitosin — hormon yang bertanggung jawab untuk membuat manusia menjadi jatuh cinta — memiliki persamaan efek seperti yang dimiliki ikan, menunjukkan bahwa hormon ini merupakan regulator utama bagi perilaku sosial yang telah berevolusi dan bertahan sejak zaman purba.
Penemuan ini, yang dipublikasikan dalam edisi terbaru jurnal Animal Behaviour, membantu menjawab pertanyaan evolusioner yang penting: mengapa beberapa spesies mengembangkan perilaku sosial yang kompleks sementara spesies lainnya lebih banyak menghabiskan waktunya sendirian?
“Kita tahu bagaimana hormon ini berefek pada manusia,” kata Adam Reddon, pemimpin riset dan lulusan Departemen Psikologi, Ilmu Saraf & Perilaku Universitas McMaster. “Ini berkaitan dengan cinta, monogami, bahkan perilaku yang beresiko, namun belum begitu diketahui efeknya pada ikan.”
Secara khusus, para peneliti memeriksa ikan Neolamprologus pilcher, spesies sangat sosial yang ditemukan di Danau Tanganyika, Afrika.
Ikan-ikan ini tergolong tak biasa karena mereka membentuk kelompok-kelompok sosial permanen berdasarkan pasangan kawin yang dominan dan banyak yang membantu merawat anak-anak serta mempertahankan kawasan mereka.
Untuk melakukan percobaan, para peneliti menyuntikkan isotosin pada ikan — oksitosin “versi ikan” — atau mengontrol larutan garam.
Saat ditempatkan di kawasan persaingan dengan rival, ikan ini menjadi lebih agresif terhadap musuh yang lebih besar. Namun saat ditempatkan pada kelompok besar, ikan ini menjadi lebih patuh saat menghadapi agresi dari anggota kelompok yang lebih dominan. Sinyal ini penting bagi spesies tersebut karena menenangkan anggota dominan dalam sebuah kelompok, kata para peneliti.
“Hormon ini meningkatkan kemampuan respon terhadap informasi sosial dan bisa berlaku sebagai suatu ikatan sosial yang penting,” kata Reddon, “Ini memastikan ikan untuk menangani konflik dengan baik dan mempertahankan kekompakan kelompok karena akan mengurangi dan mempersingkat perkelahian yang merugikan.”
“Kami sudah tahu bahwa kelas neuropeptida ini merupakan kelas purba dan ditemukan pada hampir semua kelompok vertebrata,” kata Sigal Balshine, seorang profesor di Departemen Psikologi, Ilmu Saraf & Perilaku. “Hal yang khususnya menarik adalah dukungan temuan ini pada gagasan bahwa fungsi hormon ini, yaitu sebagai modulator perilaku sosial, juga telah dilestarikan.”

Ilmuwan Mengontrol Bentuk Materi dalam Terapi Nanopartikel DNA

Para peneliti dari Universitas Johns Hopkins dan Northwestern telah menemukan cara untuk mengontrol bentuk nanopartikel yang berfungsi memindahkan DNA dalam tubuh, serta menunjukkan bahwa bentuk-bentuk penghantar ini bisa membuat perbedaan besar dalam hal pengobatan kanker dan berbagai penyakit lainnya.
Studi yang dipublikasikan pada 12 Oktober dalam jurnal Advanced Materials ini juga patut menjadi perhatian karena teknik terapi gen ini tidak harus memanfaatkan virus untuk menghantarkan DNA ke dalam sel. Beberapa upaya terapi gen yang bergantung pada virus mengandung berbagai resiko kesehatan.
“Nanopartikel ini bisa menjadi kendara penghantar yang lebih aman dan efektif untuk terapi gen, menargetkan berbagai penyakit genetik, kanker serta penyakit-penyakit lain yang bisa disembuhkan dengan pengobatan gen,” kata Hai-Quan Mao, profesor ilmu dan teknik material di Sekolah Teknik Whiting Johns Hopkins.
Mao telah mengembangkan nanopartikel nonviral untuk terapi gen selama satu dekade. Pendekatannya melibatkan pengkompresian potongan-potongan DNA yang sehat dalam lapisan polimer pelindung. Partikel-partikel ini dirancang untuk menghantarkan muatan genetiknya hanya setelah partikel ini bergerak melewati aliran darah dan memasuki sel-sel yang menjadi sasaran. Dalam sel-sel tersebut, polimer mengurangi dan melepaskan DNA. Dengan menggunakan DNA ini sebagai pola dasar, maka sel-sel tersebut dapat memproduksi protein fungsional yang mampu memerangi penyakit.

Ilustrasi ini menggambarkan molekul-molekul DNA (hijau muda), dikemas ke dalam nanopartikel dengan menggunakan polimer dalam dua segmen yang berbeda. Satu segmennya (hijau gelap) membawa muatan positif yang mengikatnya pada DNA, dan segmen lainnya (cokelat) membentuk lapisan pelindung pada permukaan partikel. Dengan menyesuaikan pelarut yang mengelilingi molekul-molekul ini, para peneliti Johns Hopkins dan Northwestern mampu mengontrol bentuk nanopartikel. Tes hewan yang dilakukan tim riset menunjukkan bahwa bentuk nanopartikel secara dramatis dapat mempengaruhi seberapa efektif penghantaran terapi gen ke dalam sel. Gambar pada latar depan, meskipun diperoleh dari model komputasi, nyaris sesuai dengan gambar latar belakang abu-abu, yang dikumpulkan melalui mikroskop elektron transmisi. (Kredit: Wei Qu, Universitas Northwestern, gambar simulasi; Xuan Jiang, Universitas Johns Hopkins, gambar mikroskopis)

Sebuah kemajuan besar dalam pekerjaan ini adalah kemampuan para peneliti “menyetel” partikel-partikel dalam tiga bentuk; batang, cacing serta bulatan, yang meniru bentuk dan ukuran partikel-partikel virus. “Kami bisa mengamati bentuk-bentuk itu dalam laboratorium, tapi kami tidak sepenuhnya memahami mengapa mereka mengasumsikan bentuk-bentuk itu dan bagaimana cara mengontrol prosesnya dengan baik,” kata Mao. Pertanyaan-pertanyaan ini penting karena sistem pengiriman DNA yang ia bayangkan mungkin memerlukan bentuk-bentuk spesifik yang seragam.
Untuk mengatasi masalah ini, sekitar tiga tahun lalu Mao mencari bantuan dari rekan-rekannya di Northwestern. Sementara Mao bekerja di laboratorium tradisionalnya yang serba basah, para peneliti di Northwestern merupakan pakar dalam melakukan eksperimen serupa dengan menggunakan model komputer yang canggih.
Erik Luijten, profesor ilmu dan teknik material serta matematika terapan di Sekolah Teknik dan Ilmu Terapan McCormick Universitas Northwestern dan sebagai penulis pendamping dalam makalah, memimpin analisis komputasi pada temuan-temuan tersebut untuk menentukan mengapa nanopartikel diformasikan ke dalam bentuk-bentuk yang berbeda.
“Simulasi komputer dan model teoritis kami telah memberi pemahaman mekanistik, mengidentifikasi apa yang bertanggung jawab atas perubahan bentuk tersebut,” kata Luijten. “Kami kini dapat memprediksi secara tepat bagaimana memilih komponen nanopartikel jika ada yang mengingini bentuk tertentu.”
Penggunaan model komputer memungkinkan tim Luijten untuk meniru percobaan laboratorium tradisional dalam waktu yang jauh lebih cepat. Simulasi dinamika molekul ini dilakukan pada Quest, sistem komputasi berkinerja tinggi dari Northwestern. Komputasi ini begitu rumit sehingga beberapa di antaranya memerlukan 96 prosesor komputer yang bekerja secara bersamaan dalam satu bulan.
Dalam makalah mereka, para peneliti juga ingin menunjukkan pentingnya bentuk partikel dalam menghantarkan terapi gen. Para anggota tim riset melakukan tesnya pada hewan, kesemuanya menggunakan bahan partikel yang sama dan DNA yang sama. Satu-satunya perbedaan adalah pada bentuk partikel: batang, cacing dan bulatan.
“Partikel berbentuk cacing menghasilkan ekspresi gen dalam sel-sel hati 1.600 kali lebih banyak dibanding yang dihasilkan dua bentuk lainnya,” kata Mao. “Artinya, produksi nanopartikel dalam bentuk ini bisa menjadi cara yang lebih efisien untuk menghantarkan terapi gen ke dalam sel-sel tersebut.”
Bentuk-bentuk partikel yang digunakan dalam penelitian ini diformasi lewat cara mengemas DNA dengan polimer dan mengeksposnya ke berbagai pengenceran pelarut organik. Penolakan DNA terhadap pelarut, dengan bantuan rancangan polimer dari tim riset, menyebabkan nanopartikel berkontraksi menjadi bentuk tertentu dengan sebuah “perisai” di seputar materi genetik untuk melindunginya dari penghapusan oleh sel-sel kekebalan.
Dana awal untuk penelitian ini berasal dari Institut NanoBioTeknologi Johns Hopkins. Riset kemitraan Johns Hopkins-Northwestern memperoleh dukungan pendanaan dari National Institutes of Health.

Protein yang Mengubah Tikus Hitam Menjadi Putih

Kedua protein ini diperlukan bagi sel punca melanosit melakukan pemeliharaan diri dan pigmentasi yang tepat di sepanjang rentang hidup tikus. Tanpa kedua protein ini, bulu tikus akan berubah menjadi putih. Penelitian yang mengungkap peran protein ini dipublikasikan dalam tinjauan Cell Report dan membuka jalan bagi kemungkinan serius dalam rangka menghentikan pembentukan melanoma, suatu jenis tumor yang berasal dari sel melanosit.
Melanosit adalah sel-sel dalam organisme yang digunakan untuk pigmen kulit, bulu dan rambut. Pigmentasi berfungsi melindungi diri dari matahari dan memberi warna pada organisme. Kerusakan pada sel-sel ini bisa menyebabkan kanker kulit yang dikenal sebagai melanoma. Melanoma merupakan kanker yang sangat agresif dan menjadi sangat sulit untuk diobati seiring perkembangan dan metastasisnya.
Beberapa tahun lalu, para peneliti menemukan bahwa, pada manusia, gen B-Raf (kode gen untuk protein yang sama) bermutasi di dalam lebih dari 50% melanoma. Dan dalam beberapa tahun ini, pengobatan kanker mengalami kemajuan yang spektakuler berkat pengembangan inhibitor farmakologis yang menargetkan sebuah enzim: kinase B-Raf. Meskipun demikian, dalam pengobatan ini, kanker kembali lagi muncul pada beberapa pasien, yang menunjukkan bahwa tidak semua sel kanker sudah tereliminasi. Hal ini membuat para peneliti meyakini bahwa B-Raf bukanlah satu-satunya elemen yang mendorong terjadinya proses kanker.
Dalam riset terbaru ini, para ilmuwan mencoba memahami bagaimana melanosit berfungsi secara normal, untuk kemudian memahami peran spesifiknya pada kanker. Untuk mempelajarinya, mereka menyingkirkan ekspresi protein B-Raf, lalu pada gilirannya ekspresi C-Raf, pada tikus berbulu hitam (Tikus berwarna hitam dipilih agar dapat terlihat jelas perubahan pigmentasinya).
Hasilnya, tak ada perubahan pigmentasi pada tikus yang ekspresi salah satu proteinnya, B-Raf ataupun C-Raf, telah disingkirkan dari jalur sel yang memproduksi melanosit. Sedangkan tikus yang B-Raf dan C-Raf-nya dihapus secara bersamaan memiliki warna yang normal saat lahir, namun semakin kehilangan pigmentasi seiring usia. Mereka berubah dari hitam menjadi kelabu, sebelum akhirnya memutih.

Tikus mutan yang bulunya memutih saat pergantian kulit berlangsung karena kesalahan dalam peremajaan-diri sel induk melanosit. (Kredit: ©A. Eychène/F. Bertrand (Institut Curie))

Bagi Alain Eychène, pemimpin tim riset, “observasi ini merepresentasikan kesalahan dalam peremajaan melanosit. Karena warna hitam telah ada saat lahir, sel-sel pigmen jelas ada. Bagaimanapun juga, pemutihan progesif pada bulu, saat B-Raf dan C-Raf terhapus dari jalur sel, membuktikan bahwa kedua protein ini dibutuhkan untuk peremajaan melanosit.”
Seperti halnya semua sel, melanosit berasal dari sel induk; sel ini bertanggung jawab untuk peremajaan selama pergantian kulit. Penelitian ini menunjukkan bahwa secara khusus populasi sel induk itu sendiri menghilang secara progresif pada tikus mutan. “Ini adalah demonstrasi in vivo yang pertama dari peran protein RAF dalam peremajaan-diri sel induk,” kata Eychène.
Kenyataan bahwa B-Raf dan C-Raf sama-sama terlibat dalam mengendalikan dan meremajakan sel induk pigmen menghadirkan langkah lain ke arah terwujudnya pemahaman dan pengobatan melanoma. Dengan menghambat protein-protein ini (dengan menggunakan inhibitor) pada pasien kanker, maka dapat dimungkinkan suatu saat para peneliti akan berhasil menyingkirkan semua sel induk kanker, yaitu penyebab yang mungkin berada di balik kasus terulangnya kanker.

Misteri Hibernasi

Pada musim dingin, para beruang memperlambat metabolisme lebih dari yang dapat diprediksi oleh suhu tubuh mereka.



Jangan menilai seekor beruang dari suhu badannya, demikian seperti yang diindikasikan oleh data pertama mengenai fisiologi hibernasi.

Ada sesuatu yang terjadi pada hibernasi beruang hitam yang memperlambat rasio metabolisme lebih dari yang bisa dijelaskan oleh suhu tubuh yang rendah, menurut laporan ahli fisiologi ekologi Øivind Tøien dari Universitas Alaska Fairbanks.

Pada musim dingin Alaska, para beruang hitam yang secara dekat dipantau, menurunkan suhu tubuh mereka rata-rata hanya 5,5 derajat Celsius, seperti yang dilaporkan oleh Tøien dan rekan-rekannya dalam edisi 18 Februari jurnal Science. Kalkulasi standar fisiologi memprediksikan bahwa dingin yang seperti itu akan memperlambat metabolisme sekitar 65 persen rasio istirahat nonhibernasi. Akan tetapi metabolisme para beruang tersebut melambat bahkan ke zona penghematan energi yang rata-rata hanya 25 persen dari rasio dasar musim panas.

Hal seperti itu sejauh ini belum ditemukan dalam penelitian pada mamalia lainnya yang melakukan hibernasi, tutur rekan peneliti Brian M. Barnes yang juga dari Universitas Alaska Fairbanks.

Hibernasi mamalia penting bagi penelitian medis manusia, kata ahli fisiologi ekologi Hank Harlow dari Universitas Wyoming di Laramie. Dengan mendasarkan pada mekanisme yang ingin sekali dimengerti oleh para ilmuwan, beruang hitam meluangkan waktu lima hingga tujuh bulan tanpa makan, minum atau buang air kecil. Akan tetapi tak seperti orang-orang yang hanya meluangkan waktu di tempat tidur atau luar angkasa, mamalia-mamalia yang melakukan hibernasi tersebut tidak kehilangan kekuatan otot atau massa tulang mereka. "Beruang memang mengagumkan," kata Harlow.

Studi ini merupakan yang pertama secara terus-menerus memonitor rasio metabolisme dan suhu tubuh selama hibernasi beruang pada kondisi-kondisi rendah gangguan, tutur Tøien. Studi lainnya berdasarkan pengambilan sampel yang tidak terus menerus dengan peralatan yang lebih lama, bukti tak langsung, atau mempelajari para beruang dengan banyak sekali orang yang berada di dekat, menghasilkan "ketidakpastian," ungkapnya.

Dia dan para koleganya mendapatkan data yang sedemikian besarnya dengan cara menjadi sukarelawan untuk mempelajari beruang hitam yang mencari makanan dekat pemukiman warga dan akan segera dibunuh karena dianggap sebagai ancaman. "Kami membaca tentang mereka di Anchorage Daily News sebelum kami mendapatkan mereka," kata Tøien.

Untuk penelitian hibernasi mereka, para peneliti memonitor lima beruang, menempatkan mereka di kotak-kotak kayu jauh di dalam hutan. Kotak-kotak kayu tersebut sengaja dibuat tidak terlalu kuat agar supaya para beruang dapat menghancurkannya kapan pun mereka ingin keluar. Akan tetapi ketika para beruang berada di dalamnya, para peneliti memeriksa konsentrasi oksigen untuk melacak rasio metabolisme. Instrumen-instrumen juga mengukur pergerakan otot dan fungsi jantung.

Salah satu beruang tidak banyak menurunkan suhu tubuhnya selama awal hibernasi hingga dia melahirkan seekor anak beruang. Anak beruang tersebut tidak dapat bertahan hidup, dan setelah itu suhu tubuh beruang betina tersebut berperilaku lebih seperti tubuh beruang lainnya.

Laporan-laporan tentang penurunan rasio metabolisme yang cukup baik selama hibernasi menggembirakan Eric Hellgren dari Universitas Illinois Bagian Utara, yang mengakui "suatu sudut pandang berat sebelah sebagai seorang ahli biologi beruang." Dia mengatakan studi yang dilakukan di Alaska tersebut mungkin akan mengakhiri diskusi panjang para ahli fisiologi yang menganggap hibernasi beruang sebagai "suatu bentuk berbeda dan 'lebih kurang'" dibandingkan dengan perubahan metabolisme besar yang terlihat pada hewan-hewan kecil seperti tupai tanah.

Pemantauan lebih rinci juga mengungkap kebiasaan-kebiasaan khusus beruang lainnya, seperti siklus-siklus beberapa hari atau semingu selama pertengahan hibernasi ketika para beruang untuk sementara menaikkan suhu tubuh mereka. Tøien tidak menilai kenaikan kecil ini setara dengan penghangatan penuh secara berkala yang biasa dilakukan oleh hampir semua hewan lebih kecil yang melakukan hibernasi, yang menaikkan suhu tubuh mereka ke jarak normal selama beberapa minggu, buang air kecil dan kemudian menurunkan lagi suhu tubuh mereka. Para peneliti yang tidak hati-hati melakukan pengukuran metabolisme selama siklus beruang akan mendapatkan angka inflasi pada garis hibernasi, catatnya.

Pengukuran rasio jantung pada tiga beruang Alaska menunjukkan penurunan dari rata-rata 55 detak per menit sebelum hibernasi menjadi 14 detak tak menentu per menit pada musim dinin. Harlow mengatakan bahwa dia juga telah mendengar jantung beruang yang berhibernasi berdetak selama beberapa waktu dan kemudian berdetak secara tak menentu. Mungkin untuk menghemat energi, spekulasinya.

Tim Alaska juga menemukan bahwa ketika para beruang bergerak lagi di musim semi, metabolisme mereka memakan waktu beberapa minggu untuk merangkak kembali normal. Data pemantauan menunjukkan bahwa beruang dengan setengah kecepatan rasio metabolisme masih menunjukkan perilaku normal beruang.

Observasi tersebut cocok dengan studi yang dilakukan pada beruang grizzly yang meluangkan beberapa minggu pertama setelah hibernasi dengan rasio jantung setengah dari kecepatan pada waktu musim panas, kata Lynne Nelson dari Universitas Negara Bagian Washington di Pullman. "Kemampuan adaptasi sistem fisiologi beruang-beruang ini tak pernah berhenti mengejutkanku."

Spesies Baru Katak (Amfibi)

Spesies baru katak ditemukan ketika dalam perburuan mencari katak yang hilang di hutan hujan Kolombia.



Para ilmuwan menemukan spesies baru katak berparuh (jenis Rhinella) ketika sedang dalam ekspedisi amfibi di Kolombia. Pewarnaan katak tersebut mengkamuflasekannya di atas daun di dasar hutan tersebut di mana hewan itu bertelur dan menetas langsung menjadi anakan katak tanpa tahap berudu.

Kabar baik dalam dunia kodok dan katak akhirnya datang setelah para ilmuwan dalam sebuah ekspedisi amfibi di hutan hujan Kolombia menemukan 3 spesies baru termasuk katak berparuh kecil. Katak kecil tersebut yang panjangnya berukuran 2 cm atau lebih kurang, merupakan anggota jenis Rhinella yang merupakan kerabat dekat dari katak raksasa cane yang bisa tumbuh hingga ukuran 28 cm. Pewarnaan yang tidak terang dari katak berparuh yang baru teridentifikasi ini mungkin mengkamuflasekannya di dasar hutan tempat hewan tersebut meletakkan telur-telurnya. Anehnya, katak berparuh tersebut nampaknya melompati tahap berudu dan langsung menetas menjadi anakan katak, menurut laporan para ilmuwan dari Conservation International, IUCN Amphibian Specialist Group, Global Wildlife Conservation, dan Fundación ProAves. Demikian seperti yang dilansir oleh Science News (19/11/10).

Sebuah spesias baru katak roket sejenis katak panah yang termasuk dalam jenis Silverstonei juga teridentifikasi untuk pertama kalinya. Para peneliti hanya bisa melaporkan bahwa katak tersebut memiliki mata merah dan hidup di hutan hujan dataran tinggi Chocó montane.

Penemuan tersebut merupakan kejutan menyenangkan karena berita tentang amfibi agak suram belakangan ini: Populasi katak dan kodok secara global menurun yang disebabkan oleh infeksi jamur, polusi serta ancaman lainnya. Namun tujuan utama ekspedisi tersebut ialah untuk menemukan katak berparuh Mesopotamia yang merupakan mahluk yang sudah lama sekali tak terlihat sehingga para ilmuwan khawatir jangan-jangan tak ada lagi yang tersisa. Sekalipun demikian, katak berparuh tersebut harus terlihat.