Deniz memelileri su altında yaşamaya oldukça adapte olmuşlardır. Bu ortamın en zorlu yönlerinden biri, hayvanların artan derinliklerde maruz kaldığı aşırı baskıdır. Bu durum, tüm memelilerin yaşadığı bir şey olan, pulsatil kan akışından beyin koruma ihtiyacını artırır.
Tarafından yeni bir çalışma University of British Columbia balina beyinlerindeki özel kan damarlarının onları yüzmenin neden olduğu darbelerden koruyabileceğini öne sürüyor.
"Retia mirabilia" veya "harika ağ" adı verilen ve beyni çevreleyen kan damarı ağlarının kesin işlevi hakkında çok sayıda hipotez vardır. beyin ve bir balinanın omurgası. Ancak UBC zoologları artık cevabı bulduklarını düşünüyor ve bilgisayar modellemesi de iddialarını destekliyor.
Atlar gibi kara memelileri dörtnala giderken kanlarında her adımda vücuttaki kan basıncının yükselip düştüğü "nabız" oluşur. Yeni bir çalışmada, baş yazar Dr. Margo Lillie ve ekibi, dorso-ventral hareketlerle yüzen balinaların da aynı fenomeni deneyimlediğine dair ilk öneriyi sunuyor. Balinaların neden uzun vadeli beyin hasarından kaçındığını keşfetmiş olabilirler.
UBC zooloji bölümünden emekli araştırma görevlisi Dr. Lillie şunları söyledi: “Tüm memelilerde ortalama kan basıncı atardamarlarda, yani kalpten çıkan kanda toplardamarlara göre daha yüksektir. Basınçtaki bu fark, beyin de dahil olmak üzere vücuttaki kan akışını yönlendirir. Bununla birlikte, hareket kanı güçlü bir şekilde hareket ettirebilir ve beyinde basınçta ani artışlara veya 'nabızlara' neden olabilir. Bu atımlar için beyne giren ve çıkan kan arasındaki basınç farkı hasara neden olabiliyor.”
"Bu tür uzun vadeli hasarlar, demans insanlarda. Ancak atlar nefes alıp vererek nabızlarla uğraşırken, balinalar dalış ve yüzme sırasında nefeslerini tutarlar. Dolayısıyla, eğer deniz memelileri basınç darbelerini hafifletmek için solunum sistemlerini kullanamıyorlarsa, sorunla başa çıkmanın başka bir yolunu bulmuş olmalılar."
Bilim adamları kaydetti, "Retia, hareket sırasında deniz memelilerinin beynindeki kan basıncında ortalama farkın yanı sıra herhangi bir fark olmamasını sağlamak için bir 'nabız aktarım' mekanizması kullanıyor. Temel olarak, kanda meydana gelen nabızları azaltmak yerine, retia beyne giren arteriyel kandaki nabzı çıkan venöz kana aktarır, nabzın aynı 'genliğini' veya gücünü korur ve böylece basınçta herhangi bir fark oluşmasını önler. beynin kendisi.”
Fluking frekansı, bilim adamlarının 11 farklı deniz memelisi türünden elde ettiği ve bir bilgisayar modeline girdiği biyomekanik faktörlerden biriydi.
UBC zooloji bölümünden emekli profesör olan kıdemli yazar Dr. Robert Shadwick şunları söyledi: "Yüzmenin iç basınç darbeleri ürettiğine dair hipotezimiz yeni ve modelimiz, hareketin oluşturduğu basınç darbelerinin, ortaya çıkan akışın pulsatilitesini yüzde 97'ye kadar azaltan bir darbe aktarım mekanizması tarafından senkronize edilebileceği yönündeki tahminimizi destekliyor."
"Model, diğer hayvanlar ve insanlar da dahil olmak üzere hareket ettiklerinde kan basıncı atışlarında neler olduğu hakkında sorular sormak için kullanılabilir. Hipotezin hala doğrudan yüzen deniz memelilerinin beyinlerindeki kan basıncı ve akışı ölçülerek test edilmesi gerekiyor; bu şu anda etik ve teknik olarak mümkün değil çünkü canlı bir balinaya sonda yerleştirilmesini gerektirecektir."
“Ne kadar ilginç olsalar da aslında erişilemezler. Onlar gezegendeki muhtemelen şimdiye kadarki en büyük hayvanlardır ve hayatta kalmayı, yaşamayı ve yaptıklarını nasıl yapmayı başardıklarını anlamak, temel biyolojinin büyüleyici bir parçasıdır.
UBC hücresel ve fizyolojik bilimler bölümünde profesör olan ortak yazar Dr. Wayne Vogl, şuraya, "Göğüs kafesinin derinlemesine su basınçlarına nasıl tepki verdiğini ve akciğerlerin damar basınçlarını nasıl etkilediğini anlamak önemli bir sonraki adım olacaktır. Elbette doğrudan kan basıncı ölçümleri ve beyin akışı çok değerli olabilir ancak şu anda teknik olarak mümkün değil."
Dergi Referans:
- MA Lillie, AW Vogl, ve diğerleri. Retia mirabilia: Deniz memelilerinin beynini hareket kaynaklı kan basıncı darbelerinden korumak. Bilim. DOI: 10.1126/bilim.abn3315
