Apa yang Terjadi pada Tubuh Hewan saat Hibernasi?

Salah satu perubahan yang paling mencolok yang terjadi pada tubuh hewan selama hibernasi adalah penurunan metabolisme yang drastis. Metabolisme adalah proses kimia yang terjadi di dalam sel untuk menghasilkan energi dari makanan. Hewan yang hibernasi mengurangi kebutuhan energinya dengan menurunkan laju metabolismenya.

Menurut sebuah artikel di Journal of Experimental Biology, hewan yang hibernasi dapat menurunkan laju metabolisme mereka hingga 5% dari laju metabolisme basal. Ini berarti hewan tersebut mengonsumsi lebih sedikit oksigen dan menghasilkan lebih sedikit karbondioksida dan panas tubuh.

Selama hibernasi, hewan tidak perlu makan dan minum selama berbulan-bulan. Menurut sebuah artikel ilmiah yang diterbitkan di Frontiers in Physiology, mereka menggunakan cadangan lemak yang telah mereka kumpulkan sebelumnya sebagai sumber energi utama. Namun, perlu dicatat bahwa penurunan konsumsi energi yang signifikan terjadi setelah hewan memasuki hibernasi. Misalnya, marmot berperut kuning dapat menghemat hingga 85% energi mereka, yang memungkinkan mereka bertahan hidup selama bulan-bulan musim dingin.

Akibat dari penurunan metabolisme adalah penurunan suhu tubuh yang drastis. Suhu tubuh hewan yang hibernasi bisa turun hingga mendekati suhu lingkungan, bahkan di bawah titik beku air. Misalnya, tupai tanah Arktik yang hidup di daerah kutub bisa menurunkan suhu tubuhnya dari 37°C menjadi dibawah titik beku air, melansir National Park Service. Penurunan suhu tubuh membantu hewan menghemat energi, karena mereka tidak perlu menghasilkan panas tubuh untuk menjaga suhu optimalnya.

Namun, penurunan suhu tubuh ini juga berisiko menyebabkan kerusakan sel dan jaringan, karena proses biokimia dan enzimatik menjadi terganggu. Menurut sebuah penelitian, hewan yang hibernasi memiliki mekanisme adaptasi untuk melindungi diri dari efek buruk hipotermia, seperti meningkatkan kadar gula darah, mengubah komposisi membran sel, dan menghasilkan protein pelindung.

Selain metabolisme dan suhu tubuh, hal lain yang menurun drastis pada tubuh hewan selama hibernasi adalah detak jantung dan pernapasan. Detak jantung dan pernapasan adalah indikator aktivitas tubuh yang berkaitan dengan kebutuhan oksigen dan pengeluaran karbondioksida. Hewan yang hibernasi mengurangi kebutuhan oksigennya dengan menurunkan detak jantung dan pernapasannya hingga hanya sebagian kecil dari nilai normalnya.

Melansir North American Bear Center dan U.S. National Park Service, beruang yang hibernasi bisa menurunkan detak jantungnya dari 40-50 kali per menit menjadi 8-21 kali per menit, dan pernapasannya dari 6-10 kali per menit menjadi 1-2 kali per menit. Bahkan, beberapa hewan yang hibernasi bisa berhenti bernapas sama sekali selama beberapa menit. Hal ini memungkinkan hewan tersebut untuk menghemat energi dan mengurangi kehilangan panas tubuh melalui pernapasan.

Tidak hanya aktivitas fisik, tetapi juga aktivitas saraf dan imun yang menurun drastis pada tubuh hewan selama hibernasi. Aktivitas saraf dan imun adalah proses yang melibatkan komunikasi antara sel-sel tubuh untuk menjaga fungsi dan keseimbangan tubuh.

Hewan yang hibernasi mengurangi aktivitas saraf dan imunnya dengan menurunkan laju aktivitas listrik dan kimia di dalam otak dan sel-sel darah putih. Menurut sebuah penelitian, tupai yang hibernasi bisa menurunkan aktivitas listrik otaknya hingga hampir tidak terdeteksi, berarti hewan tersebut tidak sadar dan tidak merespons rangsangan dari luar.

Penelitian menunjukkan bahwa selama hibernasi, jumlah sel darah putih (leukosit) yang berfungsi dalam sistem imun berkurang. Penurunan ini mempengaruhi kemampuan hewan untuk melawan infeksi. Namun, penurunan ini bersifat sementara dan jumlah sel darah putih akan kembali normal setelah hibernasi berakhir.

Terakhir, hal yang terjadi pada tubuh hewan selama hibernasi adalah pertumbuhan dan reproduksi yang terhambat. Pertumbuhan dan reproduksi adalah proses yang membutuhkan banyak energi dan nutrisi untuk membentuk sel-sel dan jaringan baru. Sebuah penelitian menginformasikan bahwa, hewan yang hibernasi menghambat pertumbuhan dan reproduksinya dengan menghentikan atau mengurangi pembelahan sel dan produksi hormon yang berkaitan dengan proses tersebut.

Hewan yang hibernasi juga menghambat kematangan dan aktivitas seksualnya dengan menurunkan kadar testosteron dan estrogen. Hal ini berarti hewan tersebut tidak berpacaran dan kawin selama hibernasi. Namun, beberapa hewan yang hibernasi memiliki mekanisme adaptasi untuk melanjutkan reproduksinya meskipun dalam kondisi hipotermia.

Dari artikel di atas, kita bisa belajar bahwa hibernasi adalah cara yang luar biasa untuk bertahan hidup di musim dingin, ketika makanan langka dan suhu udara sangat rendah. Hewan-hewan yang hibernasi tidak hanya tidur lama, tetapi juga mengubah banyak hal pada tubuh mereka. Perubahan-perubahan ini membantu hewan-hewan tersebut menghemat energi, mengurangi stres, dan melindungi diri dari kerusakan sel dan jaringan. Hibernasi adalah salah satu contoh dari keajaiban alam yang patut kita kagumi dan pelajari.