ugglor behöver inte ögon på baksidan av huvudet för att se vad som ligger bakom dem — de kan bara svänga huvudet hela vägen. Faktum är att många ugglaarter, som den spärrade ugglan, kan rotera sina huvuden 270 grader i varje riktning, vilket innebär att de kan se till vänster genom att rotera hela vägen till höger eller vice versa.
men hur gör de det utan att bryta sina artärer eller förhindra att blod når hjärnan? En illustratör och en läkare vid Johns Hopkins University School of Medicine samarbetade för att ta reda på det.
”hittills har hjärnbildningsspecialister som jag som hanterar mänskliga skador orsakade av trauma på artärer i huvud och nacke alltid varit förbryllade över varför snabba, vridande huvudrörelser inte lämnade tusentals ugglor som låg döda på skogsbotten från stroke”, säger studieförfattaren Dr.Philippe Gailloud, i ett uttalande från universitetet.
om människor försökte rotera våra huvuden så snabbt eller långt, skulle vi riva slemhinnan i våra artärer, vilket skulle orsaka blodproppar för att bilda och leda till en stroke (förutom också bryta våra halsar), tillade han. ”Carotid — och ryggradsartärerna i nacken hos de flesta djur — inklusive ugglor och människor-är mycket bräckliga och mycket mottagliga för även mindre tårar i kärlfodret.”
titta inuti ugglor
för att få en glimt av ugglans blodkärl när deras halsar vred, injicerade duon färgämne i blodkärlen i ett dussin döda ugglor och använde en CT-skanning för att visualisera den skimrande vätskan som sprider sig genom fåglarnas artärer som blod, sa Fabian de Kok-Mercado, som utförde arbetet medan han fick en mästare i medicinsk illustration på Johns Hopkins. (Han är nu illustratör vid Howard Hughes Medical Institute i Chevy Chase, Md.) Forskarna vred sedan de döda ugglornas huvuden för att se vad som hände.
efter att ha skapat CT-skanningsbilderna injicerade forskarna en plastliknande substans i venerna av döda snöiga, spärrade och stora horniga ugglor och dissekerade djuren och ritade fartygens rutter och platser.
de hittade ett antal tidigare oupptäckta och unika egenskaper, berättade de Kok-Mercado för OurAmazingPlanet. För det första innehåller ugglornas nackben eller ryggkotor hål som är mycket större än de som finns i andra fåglar eller människor. Hos människor är hålet i ryggkotan ungefär lika stor som artären, men i ugglor är hålet cirka 10 gånger större än artären, enligt studien, publicerad idag (Jan. 31) i tidskriften Science. Dessa hål, eller kanaler, sannolikt hålla luft säckar avsedda att dämpa vridning rörelse av huvudet, de Kok-Mercado sa.
” vi märkte också direkt att dessa kanaler var frånvarande i nackens nedre två ryggkotor,” sa De Kok-Mercado. Detta ger de sladdliknande kärlen lite slack när fågeln vrider huvudet.
de stora hålen och ”slacken” längst ner i nacken hjälper till att förklara varför fartygen inte går sönder. Men de förklarar inte varför blodtillförseln inte är avskuren när en uggla vänder på huvudet — med så mycket vridning är kärlen bundna att bli delvis blockerade.
blod till hjärnan
teamet märkte att ryggradsartären förstoras något när den närmar sig hjärnan, vilket är ovanligt och inte ses hos många andra djur (som stammen på ett träd, fartyg blir i allmänhet mindre när de kommer längre från hjärtat). Författarna tror att dessa utvidgade områden kan fungera som reservoarer där blod kan samlas, så att hjärnan har extra blod att arbeta med när huvudet svänger runt, sa De Kok-Mercado.
blodkärlen nära hjärnan är också mycket anslutna. Ett kärl som kallas patent trigeminal artär förbinder framsidan och baksidan av ugglens hjärna, vilket hjälper till att förse organet med så mycket blod som möjligt.
Varför behöver ugglor krana halsen i så extrem grad? Det beror på att deras ögon är rörformiga, byggda nästan som teleskop, vilket ger dem fantastisk syn, sa De Kok-Mercado. Men till skillnad från människor, som har ungefär sfäriska ögon, kan ugglor inte flytta dem lätt, så de måste rotera huvudet.
fyndet är bara ett annat exempel på hur fåglarna är perfekt anpassade för att passa sin miljö, så att de kan se trots att de har relativt fasta ögon.
”jag hoppas att det ger människor mer uppskattning av livet på denna planet”, sa De Kok-Mercado.
denna berättelse tillhandahölls av OurAmazingPlanet, en systersida till LiveScience. Nå Douglas Main på [email protected]. Följ honom på Twitter @ Douglas_Main. Följ OurAmazingPlanet på Twitter @OAPlanet. Vi finns även på Facebook och Google+.