Burung hantu yang dilarang ini menyesuaikan adaptasi dengan spesies burung lain yang membolehkannya memutar kepala 270 darjah tanpa merosakkan pembuluh darah di leher. Foto melalui pengguna Flickr The Rocketeer
Pernah tertanya-tanya bagaimana burung hantu boleh menghidupkan kepala mereka hampir sepanjang jalan?
Mereka mempunyai rangkaian saluran darah pelindung yang kompleks dan penyesuaian yang menjadikan struktur di leher kita kelihatan lemah-rangkaian yang kini telah dibedah, dipetakan dan digambarkan untuk penyelidik.
"Sehingga kini, ahli pengimejan otak seperti saya yang menangani kecederaan manusia yang disebabkan oleh trauma ke arteri di kepala dan leher selalu terkejut tentang mengapa pergerakan kepala yang cepat, berpusing tidak meninggalkan ribuan burung hantu yang mati di lantai hutan akibat stroke, "Kata Dr. Philippe Gailloud, seorang pakar neuroradiologi intervensi di Johns Hopkins dan penyelidik kanan mengenai kajian itu, dalam satu kenyataan. Sebuah poster yang menggambarkan penemuan ini memenangi tempat pertama dalam Challenge Visualisasi Sains dan Kejuruteraan Antarabangsa 2012, jurnal Science mengumumkan semalam.
Arteri karotid dan vertebral di leher kebanyakan haiwan, termasuk burung hantu dan manusia, adalah struktur yang halus dan rapuh. Mereka sangat mudah terdedah kepada air mata kecil dan terbentang lapisan kapal. Pada manusia, kecederaan seperti ini boleh menjadi biasa: whiplash dikekalkan dalam kemalangan kereta, menaiki roller coaster yang bergolak atau bahkan manuver kiropraktik yang salah. Tetapi mereka juga berbahaya. Ubat air darah yang disebabkan oleh gerakan memutar tiba-tiba mengeluarkan bekuan yang boleh pecah, kadang-kadang menyebabkan embolisme atau strok yang boleh membunuh.
Burung hantu, sebaliknya, dapat memutar leher mereka hingga 270 darjah di mana-mana arah tanpa merosakkan kapal di bawah kepala mereka, dan mereka boleh melakukannya tanpa memotong bekalan darah ke otak mereka.
Penyelidik Philippe Gailloud (kanan) dan Fabian de Kok-Mercado (kiri) memeriksa tulang dan struktur vaskular burung hantu yang meninggal akibat punca semula jadi. Gambar ihsan Johns Hopkins
Menggunakan ilustrasi perubatan, imbasan CT dan angiography, yang menghasilkan imej X-ray di dalam saluran darah, para penyelidik mengkaji struktur tulang dan struktur vaskular di kepala dan leher serigala, dihalang dan burung hantu bertubuh besar selepas kematian mereka dari alam semula jadi sebab. Ketiga spesies ini berasal dari Amerika, habitat mereka merentang dari Tierra del Fuego, hujung selatan tanah besar Amerika Selatan, ke tundra Artik Alaska dan Kanada.
Apabila para penyelidik menyuntik pewarna ke arteri burung-burung hantu untuk meniru aliran darah dan kemudian secara manual memalingkan kepala burung, mereka melihat mekanisme bermain yang sangat berbeza dengan keupayaan berputar kepala manusia. Kapal darah di dasar kepala burung hantu, tepat di bawah tulang rahang, terus berkembang apabila lebih banyak pewarna mengalir masuk. Akhirnya, bendalir dikumpulkan ke dalam takungan kecil. Arteri kita cenderung menjadi lebih kecil semasa pusing kepala dan jangan belon dengan cara yang sama.
Dye menyuntik ke kolam pembiakan darah burung liar yang mati di dalam takungan kecil kerana kepala mereka diputar secara manual, satu ciri yang membolehkan aliran darah tidak terganggu ke otak. Gambar ihsan Johns Hopkins
Penyelidik percaya ciri ini penting untuk menyokong makhluk bersayap teratas. Ketika mereka memutar kepala mereka ke belakang dan sebagainya, takungan 'burung hantu' membolehkan burung untuk menggabungkan darah untuk mengekalkan fungsi mata dan otak mereka, yang kedua-duanya agak besar berbanding saiz kepala mereka. Rangkaian vaskular yang saling membantu membantu mengurangkan gangguan aliran darah.
Tetapi keupayaan kepala-on-a-swivel ini senyap terus menjadi lebih kompleks, penyelidik mendapati. Dalam leher burung hantu, salah satu arteri utama memberi makan otak melalui lubang-lubang tulang di tulang belakang burung. Rongga rongga yang dikenali sebagai foraminae melintang adalah sepuluh kali lebih besar diameter daripada arteri yang melaluinya. Para penyelidik mengatakan ruang tambahan yang luas mencipta pelbagai poket udara yang menghalang arteri dan membolehkannya bergerak dengan selamat semasa gerakan memutar.
"Pada manusia, arteri vertebra benar-benar memeluk rongga berongga di leher. Tetapi ini tidak berlaku dalam burung hantu, yang strukturnya disesuaikan khas untuk membolehkan kelenturan dan pergerakan arteri yang lebih besar, "kata penyelidik utama Fabian de Kok-Mercado dalam kenyataan itu. De Kok-Mercado adalah ilustrator perubatan di Howard Hughes Medical Institute di Maryland.
Penyesuaian ini muncul dalam 12 dari 14 vertebra di leher burung hantu. Arteri vertebra memasuki leher mereka lebih tinggi daripada pada burung lain, yang diperkenalkan pada vertebra ke-12 (apabila dikira dari bahagian atas) dan bukannya ke-14, yang memberi lebih banyak ruang dan ruang untuk bernafas. Sambungan kapal kecil di antara arteri karotid dan vertebral, yang dipanggil anastomosa, membolehkan aliran darah tidak terganggu ke otak, walaupun leher burung hantu dikelilingi oleh kelainan yang paling melampau dan berubah.
"Kajian mendalam mengenai anatomi burung ini menyelesaikan salah satu daripada banyak misteri perubatan neurovaskular yang menarik tentang bagaimana burung hantu telah disesuaikan untuk mengendalikan putaran kepala ekstrim, " kata Kok-Mercado.
Seterusnya untuk pasukan sedang mengkaji anatomi elang untuk mengetahui sama ada spesies burung lain mempunyai ciri-ciri adaptif burung liar untuk mencari jauh ke kiri dan kanan.
