Ova zabranjena sova dijeli prilagodbu s drugim vrstama sove koje joj omogućuju okretanje glave za 270 stupnjeva bez oštećenja krvnih žila u vratu. Fotografija preko Flickr korisnika The Rocketeer
Jeste li se ikad zapitali kako sove mogu okretati glave gotovo cijelim putem?
Imaju složenu, adaptivnu mrežu zaštitnih krvnih žila zbog kojih građevine u našim vratovima izgledaju škakljivo - mrežu koju su istraživači sada prvi put secirali, preslikali i ilustrirali.
"Do sada su stručnjaci za snimanje mozga poput mene koji se bave ljudskim ozljedama uzrokovanim traumama arterijama na glavi i vratu uvijek bili zbunjeni zašto brzi, izvrtajući pokreti glave ne ostavljaju tisuće sova mrtvih na šumskom tlu od moždanog udara, “Rekao je dr. Philippe Gailloud, interventni neuroradiolog Johnsa Hopkinsa i stariji istraživač studije, u izjavi. Plakat koji prikazuje ove nalaze osvojio je prvo mjesto na Međunarodnom izazovu vizualizacije znanosti i inženjerstva za 2012. godinu, objavio je jučer časopis Science .
Karotidne i kralježnične arterije u vratu većine životinja, uključujući sove i ljude, osjetljive su i krhke strukture. Vrlo su osjetljivi na manje suze i rastezanja brodskih obloga. Kod ljudi su takve ozljede uobičajene: bičevi koji su zadobijeni u prometnoj nesreći, vožnja motorom s naprijed-natrag ili čak kiropraktični manevar pošao po zlu. Ali oni su i opasni. Suze na krvnim žilama uzrokovane naglim potezima uvijanja stvaraju ugruške koji se mogu raspasti, ponekad uzrokujući emboliju ili moždani udar koji bi se mogli pokazati fatalnim.
Sove, s druge strane, mogu okretati svoje vratove do 270 stupnjeva u bilo kojem smjeru, a da pritom ne oštete posude koje teku ispod njihovih glava, a to mogu i bez prestanka dovoda krvi u mozak.
Istraživači Philippe Gailloud (desno) i Fabian de Kok-Mercado (lijevo) istražuju koštanu i krvožilnu strukturu sove koja je umrla od prirodnih uzroka. Fotografija ljubaznošću Johnsa Hopkinsa
Koristeći medicinske iluzije, CT snimke i angiografiju, koja proizvodi rendgenske snimke unutrašnjosti krvnih žila, istraživači su proučavali koštanu strukturu i krvožilnu strukturu u glavama i vratima desetak snježnih, zabranjenih i velikih rogova sova nakon njihove smrti od prirodnih izaziva. Sve tri vrste su porijeklom iz Amerike, staništa koja se protežu od Tierra del Fuego, najjužnijeg dijela kopna Južne Amerike, do arktičke tundre na Aljasci i Kanadi.
Kada su istraživači ubrizgali boju u sove arterije kako bi oponašali protok krvi, a zatim ručno okretali glave ptica, vidjeli su mehanizme u igri koji su u velikoj mjeri bili u suprotnosti s mogućnostima okretanja ljudi. Krvne žile u podnožju glava sove, odmah ispod vilice, nastavile su se proširiti dok je više bojenja teklo unutra. Tečnost se na kraju skupila u sićušne rezervoare. Naše arterije se smanjuju tijekom rotacije glave i ne baloniraju se na isti način.
Boja koja se ubrizgava u krvne žile preminulih sova u sićušnim rezervoarima dok se glave ručno zakreću, što je značajka koja omogućuje nesmetan dotok krvi u mozak. Image ljubaznošću Johnsa Hopkinsa
Istraživači vjeruju da je ova značajka ključna za podršku vrhunskim teškim krilatim stvorenjima. Dok okreću glavu naprijed-natrag, rezervoari sova dopuštaju pticama da skupljaju krv za održavanje funkcije očiju i mozga, koji su oboje relativno veliki u usporedbi s veličinom glave. Ova međusobno povezana vaskularna mreža pomaže minimizirati prekid protoka krvi.
No, sposobnost tih tihih lovaca kako se okreću glavom-u-okretu i dalje je složenija, otkrili su istraživači. U vratima sova jedna od glavnih arterija koje hrane mozak prolazi kroz koštane rupe u ptičjim kralješcima. Te šuplje šupljine, poznate kao poprečne foramine, bile su promjera deset puta veće od arterije koja prolazi kroz nju. Istraživači kažu da soban dodatni prostor stvara više zračnih džepova koji jačaju arteriju i omogućuju joj sigurno putovanje tijekom pokreta uvijanja.
"Kod ljudi, kralješna arterija zaista zagrli šuplje šupljine u vratu. Ali to nije slučaj kod sova, čije su strukture posebno prilagođene kako bi omogućile veću fleksibilnost i kretanje arterija “, rekao je vodeći istraživač Fabian de Kok-Mercado u izjavi. De Kok-Mercado je medicinski ilustrator na Medicinskom institutu Howard Hughes u Marylandu.
Ta se prilagodba pojavila u 12 od 14 kralježaka u vratima sova. Vertebralne arterije ušle su u vratove gore nego kod drugih ptica, uvedene na 12. kralježnicu (ako se računa od vrha) umjesto na 14., što posudama daje veću labavost i prostor za disanje. Veze malih žila između karotidne i vertebralne arterije, zvane anastomoze, omogućuju nesmetano dotok krvi do mozga, čak i kad su se sovi vratovi iskrivili u najekstremnije zavoje.
"Naše detaljno proučavanje anatomije sove rješava jednu od brojnih zanimljivih neurovaskularnih medicinskih misterija kako su se sove prilagodile za ekstremne rotacije glave", rekao je de Kok-Mercado.
Sljedeći tim proučava anatomiju jastreba kako bi otkrio posjeduju li druge vrste ptica prilagodljive osobine sova za gledanje krajnje lijevo i desno.
