Ini sedekat yang Anda harapkan dengan usus hiu

Bagian dalam hiu penuh dengan keingintahuan, dimulai dengan deretan gigi pekerja keras yang dapat diganti dengan yang baru sepanjang hidupnya. Tetapi sedikit lebih jauh dari sistem pencernaan – sebenarnya, tepat sebelum akhir hiu – ada struktur aneh lainnya: usus spiral, nampan rumit yang terbuat dari daging hiu.

Para ilmuwan telah berspekulasi bahwa hiu memiliki usus berbentuk rumit untuk memperlambat pencernaan, mendapatkan setiap kalori terakhir dari mangsanya. Ini mungkin salah satu alasan mengapa hiu menghabiskan waktu begitu lama di antara waktu makan.

tapi pada Rabu di Prosiding Royal Society BDengan menjalankan pemindai computed tomography (CT) di atasnya, para peneliti telah menerbitkan salah satu pandangan paling rinci tentang usus siput hingga saat ini, mengungkapkan geografi interior yang rumit dari lebih dari 20 spesies hiu. Setelah mengisi usus dengan cairan, mereka juga membuat penemuan: Beberapa dari mereka bekerja seperti versi alami dari katup yang digunakan Nikola Tesla. Dipatenkan pada tahun 1920-Tarik cairan ke depan dalam satu arah tanpa bagian yang bergerak.

Para peneliti yang mempelajari usus spiral hiu sering merujuk pada satu set 1.885 gambar anatomi, kata Samantha Lee, asisten profesor di California State University Dominguez Hills yang memimpin studi baru. Atau mereka mungkin membedah usus itu sendiri, dengan mengorbankan integritas struktural organ untuk melihat lebih dekat. Untuk melihat struktur lengkapnya, dia dan rekan-rekannya dengan hati-hati mengeluarkan usus beberapa spesies hiu dan memotretnya dengan pemindai CT.

Nyali hiu datang dalam empat rasa – spiral dasar, serangkaian kerucut yang saling terkait yang menunjuk ke satu arah, serangkaian kerucut yang mengarah ke arah lain, dan apa yang disebut usus spiral, di mana cangkangnya berlapis satu sama lain. Pada CT scan, kerutan dan lipatan struktur terlihat jelas.

Apa yang dimakan hiu tampaknya tidak masalah dalam hal bentuk ususnya – Hiu Bonnethead, yang memakan tumbuhan dan hewan lainnyaDia memiliki usus berbentuk kerucut, seperti halnya karnivora Palu.

Kemudian para peneliti menempelkan beberapa usus spiral ke tabung dan menyaksikan campuran air dan gliserol mengalir melaluinya. Mereka menemukan bahwa, pada kenyataannya, cairan bergerak melalui kumparan lebih lambat daripada melalui bagian lurus dari usus hiu, mendukung gagasan bahwa usus spiral membantu hiu memperpanjang waktu pencernaan mereka.

Namun, mereka juga menemukan bahwa usus infundibulum memiliki arah aliran yang lebih disukai. Cairan yang memasuki salah satu ujungnya mengalir jauh lebih lambat daripada cairan yang masuk ke ujung lainnya, yang berarti bahwa usus di dalam hewan bertindak sebagai jalur satu arah. pada mamalia, Kontraksi otot menghasilkan efek ini. Tetapi pada hiu, struktur usus itu sendiri dapat membantu.

Faktanya, usus berbentuk corong mengingatkan pada cincin katup Tesla, sejenis tabung yang dipatenkan oleh penemu Serbia-Amerika.

“Tujuan dari katup adalah untuk menghasilkan aliran satu arah tanpa menggunakan bagian mekanis tambahan atau tenaga tambahan,” kata Dr. Lee. “Ini terlihat sangat mirip dengan bagaimana usus hiu ini terbentuk.”

Struktur yang diasah oleh ribuan tahun kecanggihan dapat memberikan inspirasi bagi para insinyur – Filter Manta Ray yang luar biasa tidak menyumbat, misalnya, Ini mungkin memberikan cara untuk menghilangkan polusi plastik sebelum mencapai saluran air. Dalam kasus usus ikan hiu, kata Dr. Lee, yang juga mempelajari efek polusi mikroplastik pada ikan, informasi tambahan tentang cara kerja usus juga dapat bermanfaat bagi filter.

“Saya berharap untuk mengetahui apa bentuk spesifik ini yang bagus untuk maju, dan apa yang bagus untuk disaring,” kata Dr. Lee. Mungkin di suatu tempat di sepanjang garis, nyali hiu dapat menginspirasi alat untuk membantu menghilangkan plastik secara pasif dari air, hanya berdasarkan cara pembuatannya.