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."

Para ilmuwan menargetkan untuk menghidupkan kembali hewan purba mamot yang punah sekitar 10.000 tahun lalu.

Sebuah tim peneliti akan mencoba untuk membangkitkan spesies mamot tersebut dengan menggunakan teknologi kloning setelah mendapatkan jaringan hewan purba tersebut musim panas ini dari bangkai mamot yang dijaga di laboratorium mamot Rusia. Teknik untuk mengekstrak DNA dari sel-sel beku sudah ditemukan.


"Persiapan untuk merealisasikan tujuan ini telah dilaksanakan," kata Prof. Akira Iritani, ketua tim peneliti tersebut dan seorang pensiunan profesor terhormat dari Universitas Kyoto.

Rencananya, inti-inti sel mamot akan dimasukkan ke dalam sebuah sel telur gajah di mana inti-inti selnya telah dikeluarkan untuk menciptakan embrio yang mengandung gen mamot.

Embrio tersebut kemudian akan dimasukkan ke dalam rahim gajah dengan harapan bahwa hewan tersebut akan melahirkan seekor bayi mamot.

Para peneliti dari Kinki University's Graduate School of Biology-Oriented Science and Technology memulai studi itu pada tahun 1997.

Dalam tiga kesempatan, tim tersebut mengambil kulit mamot dan jaringan otot yang digali dalam kondisi yang baik dari tanah yang secara permanen beku (permafrost) di Siberia.

Namun, kebanyakan inti-inti dalam sel dirusak oleh kristal-kristal es dan tidak dapat digunakan. Rencana untuk mengkloning mamot ditinggalkan.

Pada tahun 2008, Dr. Teruhiko Wakayama dari Kobe's Riken Center for Developmental Biology berhasil mengkloning seekor tikus dari sel-sel tikus tersebut yang telah dibekukan selama 16 tahun. Pencapaian tersebut merupakan yang pertama di dunia.

Berdasarkan teknik Wakayama, tim Iritani menemukan sebuah teknik untuk mengekstrak inti-inti sel telur, hanya 2 hingga 3 persen yang masih dalam kondisi baik, tanpa merusak mereka.

Musim semi lalu, tim tersebut mengundang Minoru Miyashita, seorang profesor dari Universitas Kinki yang pernah mengepalai Kebun Binatang Tennoji Osaka, untuk berpartisipasi dalam proyek tersebut.

Miyashita meminta berbagai kebun binatang untuk mendonorkan sel-sel telur gajah jika gajah betina mereka mati.

Tim tersebut juga mengundang kepala laboratorium penelitian mamot Rusia dan dua peneliti gajah Afrika dari A.S. sebagai profesor tamu di universitas tersebut. Penelitian itu menjadi usaha gabungan antara Jepang, Rusia dan Amerika Serikat.

Apabila embrio kloning mamot bisa diciptakan, Miyashita dan para peneliti A.S., yang ahli dalam fertilisasi hewan dalam lingkungan buatan, akan mentransplantasikan embrio tersebut ke sebuah gajah Afrika.

Tim tersebut mengatakan jika semuanya berjalan sesuai rencana, seekor mamot akan dilahirkan dalam lima hingga enam tahun.

"Jika sebuah embrio kloning dapat diciptakan, kami perlu mendiskusikannya, sebelum mentransplantasikannya ke dalam rahim, bagaimana memelihara mamot tersebut dan apakah akan diperlihatkan ke publik," kata Iritani. "Setelah mamot itu dilahirkan, kami akan memeriksa ekologi dan gennya untuk mempelajari mengapa spesies tersebut punah dan faktor-faktor lainnya."