See keedetud öökull jagab teiste öökulli liikidega kohanemist, mis võimaldab tal pöörata pead 270 kraadi, kahjustamata kaela veresooni. Foto Flickri kasutaja The Rocketeer kaudu
Kas olete kunagi mõelnud, kuidas öökullid saavad pea pea kõik ümber pöörata?
Neil on keeruline, kohanemisvõimeline kaitsvate veresoonte võrk, mis muudab meie kaela struktuurid ilusaks - võrgustiku, mille teadlased on nüüd esimest korda lahti lõiganud, kaardistanud ja illustreerinud.
“Siiani on minusugused ajude pildistamise spetsialistid, kes tegelevad pea- ja kaelaarterite traumade põhjustatud inimvigastustega, miks alati kiired keerduvad pealiigutused ei jätnud tuhandeid öösel öösel metsaalusel surnud öökulli, "Ütles Johns Hopkinsi interventsionaalne neuroradioloog ja uuringu vanemteadur dr Philippe Gailloud oma avalduses. Neid leide kujutav plakat võitis 2012. aasta rahvusvahelisel teaduse ja tehnika visualiseerimise väljakutsel esikoha, teatas ajakiri Science eile.
Enamiku loomade, sealhulgas öökullide ja inimeste kaela- ja selgrooarterid on õrnad ja haprad. Nad on väga vastuvõtlikud väiksematele rebenditele ja anumate vooderdustele. Inimestel võivad sellised vigastused olla tavalised: autoõnnetuses tekkinud piitsaviga, edasi-tagasi purjetav mägirattaga sõit või isegi kiropraktika manööver läks valesti. Kuid nad on ka ohtlikud. Äkilistest väänatavatest liigutustest põhjustatud veresoonte pisarad tekitavad hüübimisi, mis võivad laguneda, põhjustades mõnikord emboolia või insuldi, mis võib lõppeda surmaga.
Öökullid seevastu saavad oma kaela pöörata kuni 270 kraadi mõlemas suunas, kahjustamata nende pea all olevaid anumaid, ja nad saavad seda teha ilma aju verevarustust katkestamata.
Teadlased Philippe Gailloud (paremal) ja Fabian de Kok-Mercado (vasakul) uurivad looduslike põhjuste tõttu surnud öökulli luude ja veresoonte struktuuri. Foto viisakalt Johns Hopkinsilt
Kasutades meditsiinilisi illusioone, CT-skaneeringuid ja angiograafiat, mille abil saadakse veresoonte sisekülgedest röntgenpildid, uurisid teadlased tosina lume, odra ja suurte sarvedega öökulli luude struktuuri ja veresoonte struktuuri pärast nende loodusliku surma põhjused. Kõik kolm liiki on levinud Ameerikas, nende elupaigad ulatuvad Tierra del Fuegost, Lõuna-Ameerika mandri lõunapoolseimast tipust, Alaska ja Kanada arktilise tundrani.
Kui teadlased süstisid öökullide arteritesse verevoolu jäljendamiseks värvainet ja pöörasid seejärel lindude pead käsitsi, nägid nad mängu mehhanisme, mis vastandusid suuresti inimese pea pööramise võimele. Öökullide pea alumises osas, otse lõualuu all olevad veresooned laienesid, kuna suurem osa värvainest voolas sisse. Lõpuks kogunes vedelik väikestesse reservuaaridesse. Meie arterid kipuvad pea pöörlemise ajal väiksemaks minema ja ei õhku samamoodi.
Surnute öökullide veresoontesse süstitud värvaine koguneb väikestesse reservuaaridesse, kui nende pead pööratakse käsitsi - see funktsioon võimaldab aju pidevat verevoolu. Pilt viisakalt Johns Hopkinsilt
Teadlaste arvates on see funktsioon ülioluliste tiibadega olendite toetamiseks ülioluline. Kuigi nad keerutavad oma pead edasi-tagasi, võimaldavad öökullide reservuaarid lindudel verd ühendada, et säilitada oma silmi ja aju, mis on nende pea suurusega võrreldes suhteliselt suured. See ühendatud veresoontevõrk aitab minimeerida verevoolu katkemist.
Kuid need vaikivate jahimeeste pöörlemisvõimalused olid keerukamad, leidsid teadlased. Öökullide kaelas läbib üks peamisi aju toitvaid artereid lindude selgroolülide kondiste aukude kaudu. Need õõnsad õõnsused, mida nimetatakse põiksuunalisteks foraminaedeks, olid kümme korda suurema läbimõõduga kui seda läbiv arter. Teadlaste sõnul loob avar lisaruum mitu õhutaskut, mis pehmendavad arteri ja võimaldavad sellel väänatavate liikumiste ajal ohutult liikuda.
“Inimestel kallistab selgrooarter kaela õõnsaid õõnsusi. Kuid see ei kehti öökullide kohta, kelle struktuurid on spetsiaalselt kohandatud, et võimaldada suuremat arteriaalset painduvust ja liikumist, “ütles juhtivteadur Fabian de Kok-Mercado avalduses. De Kok-Mercado on meditsiiniline illustraator Marylandi Howard Hughesi meditsiiniinstituudis.
See kohanemine ilmnes öökulli kaela 14 selgroolüli 12-st. Lülisamba arterid sisenesid oma kaela kõrgemale kui teistel lindudel, neid toodi 14. asemel selgroolüli (kui arvestada ülalt) asemel 14., mis annab veresoontele rohkem lõtvust ja ruumi hingamiseks. Väikeste veresoonte unearteri ja selgrooarterite vahelised ühendused, mida nimetatakse anastomoosideks, lasevad vereringel aju katkematult voolata, isegi kui öökullide kaelad tõmmatakse kõige äärmuslikumatesse pöördedesse.
"Meie öökulli anatoomia põhjalik uurimine lahendab ühe paljudest huvitavatest neurovaskulaarsetest meditsiinilistest mõistatustest, kuidas öökullid on kohanenud hakkama saama pea äärmise pöörlemisega, " ütles de Kok-Mercado.
Järgmine meeskond uurib kullide anatoomiat, et teada saada, kas teistel linnuliikidel on öökullide kohanemisomadused vasakult ja paremalt vaadates.
