Burung hantu yang dilarang ini berbagi adaptasi dengan spesies burung hantu lain yang memungkinkannya memutar kepalanya 270 derajat tanpa merusak pembuluh darah di leher. Foto melalui pengguna Flickr The Rocketeer
Pernah bertanya-tanya bagaimana burung hantu dapat memalingkan kepala mereka hampir sepanjang jalan?
Mereka memiliki jaringan pembuluh darah pelindung yang kompleks dan adaptif yang membuat struktur di leher kita terlihat lemah - sebuah jaringan yang sekarang telah dibedah oleh para peneliti, dipetakan dan diilustrasikan untuk pertama kalinya.
“Sampai sekarang, spesialis pencitraan otak seperti saya yang menangani cedera manusia yang disebabkan oleh trauma pada pembuluh darah di kepala dan leher selalu bingung mengapa gerakan kepala yang berputar dan cepat tidak meninggalkan ribuan burung hantu terbaring mati di lantai hutan karena stroke, ”Kata Dr. Philippe Gailloud, seorang neuroradiologis intervensi di Johns Hopkins dan seorang peneliti senior dalam penelitian ini, dalam sebuah pernyataan. Sebuah poster yang menggambarkan temuan ini memenangkan tempat pertama di International Science and Engineering Visualization Challenge 2012, jurnal Science mengumumkan kemarin.
Arteri karotis dan vertebra di leher sebagian besar hewan, termasuk burung hantu dan manusia, adalah struktur yang rapuh dan rapuh. Mereka sangat rentan terhadap robekan ringan dan bentangan lapisan kapal. Pada manusia, cedera seperti itu bisa terjadi: whiplash terjadi dalam kecelakaan mobil, naik roller coaster bolak-balik atau bahkan manuver chiropraktik yang salah. Tapi mereka juga berbahaya. Air mata pembuluh darah yang disebabkan oleh gerakan memutar yang tiba-tiba menghasilkan gumpalan yang bisa pecah, kadang-kadang menyebabkan emboli atau stroke yang bisa berakibat fatal.
Burung hantu, di sisi lain, dapat memutar leher mereka hingga 270 derajat di kedua arah tanpa merusak pembuluh darah yang mengalir di bawah kepala mereka, dan mereka dapat melakukannya tanpa memotong pasokan darah ke otak mereka.
Peneliti Philippe Gailloud (kanan) dan Fabian de Kok-Mercado (kiri) memeriksa tulang dan struktur pembuluh darah burung hantu yang mati karena sebab alami. Foto milik Johns Hopkins
Menggunakan ilustrasi medis, CT scan dan angiografi, yang menghasilkan gambar sinar-X dari bagian dalam pembuluh darah, para peneliti mempelajari struktur tulang dan struktur pembuluh darah di kepala dan leher selusin burung hantu bersalju, berjeruji dan bertanduk besar setelah kematian mereka dari alam. penyebab. Ketiga spesies tersebut berasal dari Amerika, habitatnya membentang dari Tierra del Fuego, ujung paling selatan dari daratan Amerika Selatan, hingga tundra Arktik Alaska dan Kanada.
Ketika para peneliti menyuntikkan zat pewarna ke dalam arteri burung hantu untuk meniru aliran darah dan kemudian secara manual memutar kepala burung-burung itu, mereka melihat mekanisme bermain yang sangat kontras dengan kemampuan memutar kepala manusia. Pembuluh darah di pangkal kepala burung hantu, tepat di bawah tulang rahang, terus mengembang karena semakin banyak pewarna yang mengalir masuk. Akhirnya, cairan itu menggenang ke reservoir kecil. Arteri kita cenderung menjadi lebih kecil selama rotasi kepala dan tidak membesar dengan cara yang sama.
Pewarna disuntikkan ke dalam pembuluh darah burung hantu yang telah mati dikumpulkan di waduk kecil saat kepala mereka diputar secara manual, sebuah fitur yang memungkinkan aliran darah ke otak tidak terganggu. Gambar milik Johns Hopkins
Para peneliti percaya fitur ini sangat penting untuk mendukung makhluk bersayap paling berat. Sementara mereka memutar kepala mereka bolak-balik, reservoir burung hantu memungkinkan burung untuk mengumpulkan darah untuk mempertahankan fungsi mata dan otak mereka, yang keduanya relatif besar dibandingkan dengan ukuran kepala mereka. Jaringan pembuluh darah yang saling terhubung ini membantu meminimalkan gangguan aliran darah.
Tetapi kemampuan kepala-on-a-putar pemburu yang diam ini terus menjadi lebih kompleks, para peneliti menemukan. Di leher burung hantu, salah satu arteri utama yang memberi makan otak melewati lubang tulang di tulang belakang burung. Rongga berongga ini, yang dikenal sebagai foramina transversal, berdiameter sepuluh kali lebih besar daripada arteri yang melewatinya. Para peneliti mengatakan ruang ekstra lapang menciptakan beberapa kantong udara yang melindungi arteri dan memungkinkannya untuk melakukan perjalanan dengan aman selama gerakan memutar.
“Pada manusia, arteri vertebral benar-benar memeluk rongga berlubang di leher. Tapi ini tidak terjadi pada burung hantu, yang strukturnya secara khusus disesuaikan untuk memungkinkan fleksibilitas dan pergerakan arteri yang lebih besar, ”kata ketua peneliti Fabian de Kok-Mercado dalam pernyataan itu. De Kok-Mercado adalah ilustrator medis di Howard Hughes Medical Institute di Maryland.
Adaptasi ini muncul pada 12 dari 14 vertebra di leher burung hantu. Arteri vertebralis memasuki leher mereka lebih tinggi dari pada burung lain, diperkenalkan pada vertebra ke-12 (bila dihitung dari atas) alih-alih ke-14, yang memberi pembuluh lebih kendur dan ruang untuk bernapas. Koneksi pembuluh kecil antara arteri karotis dan vertebralis, yang disebut anastomosis, membiarkan aliran darah tidak terganggu ke otak, bahkan ketika leher burung hantu dikerut menjadi tikungan dan belokan yang paling ekstrem.
"Studi mendalam kami tentang anatomi burung hantu menyelesaikan salah satu dari banyak misteri medis neurovaskular yang menarik tentang bagaimana burung hantu telah beradaptasi untuk menangani rotasi kepala yang ekstrem, " kata de Kok-Mercado.
Selanjutnya tim sedang mempelajari anatomi elang untuk mencari tahu apakah spesies burung lain memiliki fitur adaptif burung hantu untuk melihat jauh ke kiri dan ke kanan.
