Αυτή η κουκουβάγια μοιράζεται μια προσαρμογή με άλλα είδη κουκουβάγιας που της επιτρέπει να περιστρέφει το κεφάλι της κατά 270 μοίρες χωρίς να καταστρέφει τα αιμοφόρα αγγεία στον αυχένα. Φωτογραφία μέσω του χρήστη Flickr Το Rocketeer
Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς οι κουκουβάγιες μπορούν να γυρίσουν τα κεφάλια τους σχεδόν σε όλη τη διαδρομή;
Έχουν ένα πολύπλοκο, προσαρμοστικό δίκτυο προστατευτικών αιμοφόρων αγγείων που κάνουν τις δομές στους λαιμούς μας να φαίνονται αδύνατες - ένα δίκτυο το οποίο οι ερευνητές έχουν τώρα αναλύσει, χαρτογραφήσει και απεικονίσει για πρώτη φορά.
"Μέχρι τώρα ειδικοί απεικόνισης του εγκεφάλου όπως εγώ που ασχολούνται με τραυματισμούς που προκαλούνται από τραύμα στις αρτηρίες στο κεφάλι και στο λαιμό ήταν πάντα προβληματισμένοι για το γιατί οι γρήγορες κινήσεις του κεφαλιού δεν έφυγαν χιλιάδες κουκουβάγιες στο δάσος από το εγκεφαλικό επεισόδιο, Δήλωσε σε δήλωσή του ο Δρ Philippe Gailloud, ένας επεμβατικός νευροακτινολόγος του Johns Hopkins και ένας ανώτερος ερευνητής στη μελέτη. Μια αφίσα που απεικονίζει αυτά τα ευρήματα κέρδισε την πρώτη θέση στην Διεθνή Επιστημονική και Τεχνική Προβολή Οπτικοακουστικής Πρόκλησης 2012, ανακοίνωσε χθες το περιοδικό Science .
Οι καρωτιδικές και σπονδυλικές αρτηρίες στο λαιμό των περισσότερων ζώων, συμπεριλαμβανομένων των κουκουβάγιων και των ανθρώπων, είναι ευαίσθητες και εύθραυστες δομές. Είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα σε μικρά δάκρυα και τεντώματα επένδυσης σκαφών. Στους ανθρώπους, οι τραυματισμοί αυτοί μπορεί να είναι συνηθισμένοι: η μαστίγια που υπέστη ένα αυτοκινητιστικό δυστύχημα, μια βόλτα με καράβια ή ακόμα και χειροπρακτική ελιγμός. Αλλά είναι επίσης επικίνδυνα. Τα δάκρυα των αιμοφόρων αγγείων που προκαλούνται από ξαφνικές κινήσεις συστροφής δημιουργούν θρόμβους που μπορούν να σπάσουν, προκαλώντας μερικές φορές εμβολή ή εγκεφαλικό επεισόδιο που θα μπορούσε να αποβεί θανατηφόρο.
Οι κουκουβάγιες, από την άλλη πλευρά, μπορούν να περιστρέψουν τους λαιμούς τους μέχρι 270 μοίρες προς οποιαδήποτε κατεύθυνση χωρίς να καταστραφούν τα πλοία που τρέχουν κάτω από τα κεφάλια τους και μπορούν να το κάνουν χωρίς να διακόπτουν την παροχή αίματος στους εγκεφάλους τους.
Οι ερευνητές Philippe Gailloud (δεξιά) και Fabian de Kok-Mercado (αριστερά) εξετάζουν την οστική και αγγειακή δομή μιας κουκουβάγιας που πέθανε από φυσικά αίτια. Φωτογραφία ευγενική προσφορά του Johns Hopkins
Χρησιμοποιώντας ιατρικές απεικονίσεις, CT και αγγειογραφία, οι οποίες παράγουν εικόνες ακτίνων Χ του εσωτερικού των αιμοφόρων αγγείων, οι ερευνητές μελέτησαν τη δομή των οστών και την αγγειακή δομή στα κεφάλια και τους λαιμούς δώδεκα χιονισμένες κουκουβάγιες και κουκουβάγιες μετά το θάνατό τους από το φυσικό αιτίες. Και τα τρία είδη προέρχονται από την Αμερική, τα ενδιαιτήματά τους εκτείνονται από την Tierra del Fuego, το νοτιότερο άκρο της νότιας αμερικανικής ηπειρωτικής χώρας, στην αρκτική δεξαμενή της Αλάσκας και του Καναδά.
Όταν οι ερευνητές έβαλαν βαφή στις αρτηρίες των κουκουβάγιων για να μιμηθούν τη ροή του αίματος και έπειτα γύριζαν με το χέρι τα κεφάλια των πτηνών, είδαν μηχανισμούς στο παιχνίδι που έρχονταν σε αντίθεση με την ικανότητα του ανθρώπου να στρέφει το κεφάλι. Τα αιμοφόρα αγγεία στη βάση των κεφαλών των κουκουβάγιων, ακριβώς κάτω από τη γνάθο, συνέχισαν να επεκτείνονται καθώς όλο το χρώμα έπεσε. Τελικά, το υγρό συγκεντρώθηκε σε μικροσκοπικές δεξαμενές. Οι αρτηρίες μας τείνουν να γίνονται μικρότερες κατά τη διάρκεια της περιστροφής του κεφαλιού και δεν μπαλούν με τον ίδιο τρόπο.
Η χρωστική ουσία εγχέεται σε δεξαμενές αιμοφόρων αγγείων νεκρών κουκουβάγιων σε μικρές δεξαμενές, καθώς τα κεφάλια τους περιστρέφονται χειροκίνητα, ένα χαρακτηριστικό που επιτρέπει την αδιάκοπη ροή αίματος στον εγκέφαλο. Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Johns Hopkins
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό το χαρακτηριστικό είναι ζωτικής σημασίας για την υποστήριξη των κορυφαίων φτερωτών πλάσματα. Αν και γυρίζουν τα κεφάλια τους πίσω και πίσω, οι δεξαμενές των κουκουβάγιων επιτρέπουν στα πουλιά να συγκεντρώσουν αίμα για να διατηρήσουν τη λειτουργία των ματιών και του εγκεφάλου τους, τα οποία είναι σχετικά σχετικά μεγάλα σε σύγκριση με το μέγεθος των κεφαλών τους. Αυτό το διασυνδεδεμένο αγγειακό δίκτυο βοηθά στην ελαχιστοποίηση της διακοπής της ροής του αίματος.
Αλλά οι ικανότητες των σιωπηλών κυνηγών σε μια περιστροφή συνεχίζουν να είναι πιο περίπλοκες, διαπίστωσαν ερευνητές. Στους αυχένες των κουκουβάγιων, μια από τις μεγάλες αρτηρίες που τροφοδοτούν τον εγκέφαλο περνά μέσα από οστεώδεις τρύπες στους σπονδύλους των πτηνών. Αυτές οι κοίλες κοιλότητες, γνωστές ως εγκάρσιες οπές, είχαν δέκα φορές μεγαλύτερη διάμετρο από την αρτηρία που διέρχεται από αυτήν. Οι ερευνητές λένε ότι ο ευρύχωρος επιπλέον χώρος δημιουργεί πολλαπλές τσέπες αέρα που εμποδίζουν την αρτηρία και την επιτρέπουν να ταξιδεύουν με ασφάλεια κατά τις κινήσεις συστροφής.
"Στους ανθρώπους, η σπονδυλική αρτηρία αγκαλιάζει πραγματικά τις κοίλες κοιλότητες στο λαιμό. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει στις κουκουβάγιες, οι δομές των οποίων είναι ειδικά προσαρμοσμένες ώστε να επιτρέπουν μεγαλύτερη αρτηριακή ευελιξία και μετακίνηση ", δήλωσε στη δήλωση ο επικεφαλής ερευνητής Fabian de Kok-Mercado. Ο De Kok-Mercado είναι ιατρικός εικονογράφος στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes στο Μέριλαντ.
Αυτή η προσαρμογή εμφανίστηκε σε 12 από τους 14 σπονδύλους στους λαιμούς των κουκουβάγιων. Οι σπονδυλικές αρτηρίες εισχώρησαν στους λαιμούς τους υψηλότερα από ό, τι σε άλλα πουλιά, που εισήχθησαν στον 12ο σπόνδυλο (όταν μετρήθηκε από την κορυφή) αντί του 14ου, που δίνει στα αγγεία πιο χαλαρή και χώρο για αναπνοή. Οι μικρές συνδέσεις αγγείων μεταξύ των καρωτιδικών και σπονδυλικών αρτηριών, που ονομάζονται αναστομώσεις, αφήνουν τη ροή του αίματος αδιάλειπτα στον εγκέφαλο, ακόμη και όταν οι λαιμοί των κουκουβάγιων στρέφονται στις πιο ακραίες στροφές και στροφές.
"Η εις βάθος μελέτη μας για την ανατομία κουκουβάγιας επιλύει ένα από τα πολλά ενδιαφέροντα νευροαυτικά ιατρικά μυστήρια για το πώς οι κουκουβάγιες έχουν προσαρμοστεί για να χειρίζονται τις ακραίες περιστροφές κεφαλιού", δήλωσε ο de Kok-Mercado.
Στη συνέχεια, η ομάδα μελετά την ανατομία του γερακιού για να ανακαλύψει εάν άλλα είδη πτηνών έχουν προσαρμοστικά χαρακτηριστικά κουκουβάγιων για να φαίνονται πολύ αριστερά και δεξιά.
