Yunusların Gizemli Beyin Ağının Amacı Sonunda Anlaşılabilir

Yunuslar okyanusta yüzerken zahmetsiz görünüyor. Şık deniz memelileri, kuyruklarını aşağı yukarı sallayarak, herhangi bir insan yüzücüyü kıskandırabilecek kusursuz bir kaymayla kendilerini ileri doğru iterler. Ancak bu yukarı-aşağı kuyruk hareketi, bir yunusun vücuduna çok fazla stres uygular, organlarını sıkıştırır ve beynine kan basıncı darbeleri gönderir.

Artık Kanada’daki araştırmacıların, deniz memelilerinin (yunuslar, balinalar ve musurlar) nasıl olduğuna dair bir teorileri var.beyinlerini korumayı başarmak bu yüzme kaynaklı kan basıncı darbelerinden. Yayınlanan yeni bir makalede açıklandığı gibi Bilim, hepsi “retia mirabilia” olarak bilinen özel kan damarı ağları sayesindedir.

Bilim adamları uzun zamandır birçok hayvanda retia mirabili olduğunu biliyorlar. Yunan doktor Galen, MS ikinci yüzyılda yapıları tanımladı ve onlara “harika ağlar” anlamına gelen isimlerini verdi. Gerçekten de, retia mirabilia, ince damarlardan ve kalın arterlerden oluşan karmaşık lifli ağlara benzer. Çeşitli memelilerde, kuşlarda ve balıklarda bulunabilirler, ancak nadiren insanlarda bulunurlar.

Onlara sahip olan çoğu hayvanda, retia mirabilia, sıcaklık düzenlemesi için bir mekanizma görevi görür ve benzersiz bir yapıya sahiptirler. “Örneğin, ayçiçeği gibi gerçekten büyük bir merkezi olan bir çiçek çizmeyi hayal edebilir ve bunu, dairenin etrafında birkaç küçük tüple çevrili büyük bir merkezi tüp olarak düşünebilirsiniz” diyor. Sarah KienleBaylor Üniversitesi’nden bir biyolog olan Dr. “Aslında bahsettiğimiz şey bu.”

Kienle, bu büyük merkezi arter, vücudun kalbinden uçlarına sıcak kan taşırken, çevredeki damarlar soğuk kanı zıt yönde taşır, diye açıklıyor Kienle. Ve yan yana yerleştirildiklerinden, atardamar ve damarlar arasında ısı transferleri, ikisinin de çok soğuk veya sıcak olmamasını sağlar.

Kienle, flamingoların retia mirabilia’dan yararlanan klasik bir hayvan örneği olduğunu söylüyor. “Çünkü bir gece suda duruyorlar, [retia mirabilia] alt bacaklarında, tüm soğuk suyun vücut sıcaklıklarının çok soğumasına neden olmasını önlemeye yardımcı oluyor” diye ekliyor. Benzer retia mirabilia, deniz memelilerinde yüzgeçlerinin, dillerinin ve testislerinin sıcaklığını düzenlemeye yardımcı olarak bulunmuştur.

Yunuslar ve diğer deniz memelileri, ciğerlerinin etrafında, omurgalarında ve beyinlerinde dolaşan ek retia mirabililere sahiptir. Bu belirli ağlar diğer hayvanlarda bulunanlardan oldukça farklıdır. Birincisi, ilgili kan damarları çok daha büyüktür ve kıvranan bir solucan kütlesine benzer. Bir diğeri için, bir sıcaklık düzenleyici olarak işlev görmüyorlar.

Kienle, “Bu bölge – beyne giden bu göğüs boşluğu bölgesi – memeliler arasında ve özellikle deniz memelileri arasında çok daha az çalışılmış ve tanımlanmıştır” diyor. Bu alandaki yapıların işlevi hakkında bir takım hipotezler olduğunu, ancak hiçbir açıklamanın iyi test edilmediğini veya geniş çapta kabul edilmediğini ekliyor. Yeninin yazarları Bilim kağıt cevabı bulduklarına inanıyor.

Araştırmacılar, yüzgeçli balinalar ve şişe burunlu yunuslar da dahil olmak üzere 11 farklı cetacean türünün iç biyolojik yapısını incelediler. Hayvanlardan bazıları bu bilim adamları tarafından incelendi, diğerleri ise önceki araştırmaların bir parçası olarak diğer biyologlar tarafından analiz edildi. Çoğu kendilerini karaya vurarak “Hepsi zaten ölmüş hayvanlardı” diyor Robert Shadwickmakaleyi birlikte yazan British Columbia Üniversitesi’nde biyomekanik araştırmacısı.

Tüm bu deniz memelilerinin iç organlarını analiz etmek biraz zaman aldı. “Bu çalışmanın meyve vermesi yaklaşık 10 yıl aldı – aslında 10 yıldan fazla” diyor. Wayne VoglBritish Columbia Üniversitesi’nden bir biyolog olan Dr.

Araştırmacılar, analizlerine dayanarak, şimdi, deniz memelilerinin beyinlerinin çevresinde bulunan, önceden kafa karıştıran bu retia mirabilisinin, muhtemelen yüzmenin fiziksel taleplerine karşı korunmak için bir adaptasyon olarak geliştiğine inanıyorlar.

Balinalar, yunuslar ve musurlar bir zamanlar karada yaşayan memelilerden evrimleşmiştir. On milyonlarca yıl önce, deniz memelilerinin ataları karasal yaşamı açık okyanus lehine reddetti. Suda yaşayan bir varlığa geçiş bu memeliler için küçük bir başarı değildi; bir dizi özel uyarlama gerektiriyordu.

Bu yaratıkların üstesinden gelmek zorunda oldukları bir zorluk, yüzmenin yarattığı stresti. vücut üzerinde. Daha önce belirtildiği gibi, yunuslar büyük kuyruklarını yukarı ve aşağı iterek kendilerini ileri doğru iterler ve bu da böyle bir strese neden olur. Bu, bugün diğer deniz memelileri için de geçerlidir. Shadwick, “Vücut boşluğunun tamamı omurganın altındadır, bu nedenle aşağı vuruşta, omurganın altındaki her şey sıkılır” diyor. “Ve yukarı vuruşta, sıkıştırılmıyor.”

Shadwick, bu daralma ve gevşemenin, sadece deniz memelilerinin organlarında değil, aynı zamanda çevredeki kan damarlarında da muazzam miktarda baskının kaynağı olduğunu açıklıyor. Eric EkdaleSan Diego Eyalet Üniversitesi’nde çalışmaya dahil olmayan bir biyolog ve paleontolog olan Dr. “Egzersiz veya mekik çekerken karın boşluğumuzu sıkıştırıyoruz” diyor. “Bir nefes alıyoruz ve sonra mekik yaptığımızda nefes veriyoruz ve bu, baskının bir kısmını hafifletiyor.”

Ancak deniz memelilerinin nefes verme lüksü yoktur. Hava almak için yüzeye çıktıkları anlar dışında, deniz memelileri yüzerken nefeslerini tutmak zorundadır. Öyleyse, deniz memelileri kuyruk kamçılarının neden olduğu iç baskıları nasıl yönetirler? Özellikle, aşağı doğru her vuruşta üretilen kan basıncı darbelerinin, kafatasına ulaştıklarında beyin hasarına yol açmamasını nasıl sağlıyorlar?

İşte burada retia mirabilia devreye giriyor. Shadwick ve meslektaşları, deniz memelilerinin beyninin yanında bulunan bu süngerimsi ağlardan birinin, kan geçerken basınç darbelerini azalttığını varsayıyorlar. Spesifik olarak, araştırmacılar bu rete mirabile’nin (“retia mirabilia”nın tekil biçimi) nabızları damarlardan bitişik arterlere, beyni hasardan koruyacak şekilde aktardığını öne sürüyorlar.

Bu iddiayı test etmek için araştırmacılar, gözlemledikleri 11 türün iç biyolojik yapılarına dayalı bir bilgisayar modeli geliştirdiler. Ve gerçekten de, varsayımsal basınç transfer sistemlerinin işe yaradığını buldular: hayvanların beynini basınç darbelerinin yüzde 97’sinden koruyabildi. Artık deniz memelilerinin “harika ağlarının” uzun zamandır aranan gizli amacını bulduklarından eminler.

Vogl ayrıca, farklı bir deniz memelisi grubuna ait olan fokların beyinlerinin etrafında mucizevi bir mucize bulunmadığına dikkat çekiyor. Bu, ekibin ağın işlevi hakkındaki hipotezini daha da destekler. Deniz memelileri kuyruklarını aşağı yukarı sallayarak organlarını omurgalarına bastırırken, foklar kuyruklarını sola ve sağa sallarlar, bu da aynı iç basınca neden olmaz. Mühürlerin yüzmeyle ilgili kan nabızlarını düzenlemesine gerek yoktur – ve eğer bir kranial rete mirabile bunun için varsa, bu, fokların neden buna sahip olmadığını açıklar.

Vogl, deniz memelilerinin atalarının muhtemelen okyanuslara gitmeden önce beyne giden retia mirabiliyaya sahip olduklarını – ancak bu ağın karada farklı bir amaca hizmet ettiğini tahmin ediyor. Vogl, “Bir zamanlar muhtemelen termoregülatör olduğundan ve işlevin değiştiğinden şüpheleniyorum” diyor.

Ancak memelilerin okyanusa evrimsel geçişini inceleyen Ekdale bundan emin değil. Cetaceanların karasal atalarının omurgadan beyne giden retia mirabiliaya sahip olmadığından ve bu ağın ancak bu memeliler okyanuslara çıktıktan ve nefes nefese yüzmeye uyum sağlamak zorunda kaldıktan sonra geliştiğinden şüpheleniyor. “Muhtemelen yeni bir yapı – sudaki yaşam için yeni bir uyarlama” diyor. Ancak fosil kayıtlarında kan damarları gibi yumuşak dokular korunmadığı için bu yapının tam olarak ne zaman geliştiğini bilmenin imkansız olduğunu kabul ediyor.

Ekdale, kökeni hakkında farklı bir duruş sergilemesine rağmen, yeni makaleyi, balinaların ve yunusların beyni etrafındaki bir zamanlar gizemli, inkar edilemez derecede harika kan damarları ağının işlevi için makul bir açıklama olarak gördüğünü söylüyor. Ekdale, “Bence tamamen suda yaşayan bir memelinin özel sorununa düzgün bir çözüm” diyor.