09.09 - 18:36

Отверстие в черепе у морских змей оказалось частью аналога жабр


 

Кровеносные сосуды под кожей морской змеи полосатого ластохвоста (Hydrophis cyanocinctus), расположенные напротив отверстия в черепе, образуют разветвленную сеть, которая снабжает мозг рептилии, пока та находится под водой. Пока точно неизвестно, дает ли это какие-то преимущества ластохвосту, но эта сеть, по расчетам, способна подавать в мозг животного в 25 раз больше кислорода, чем нужно. Исследование опубликовано в журнале Royal Society Open Science.

Морские змеи — группа чешуйчатых рептилий, которые живут в водах Индийского и Тихого океанов. Некоторые из них, в том числе представители рода ластохвостов (Hydrophis), никогда не выходят на сушу. Хотя все эти змеи имеют легкие, некоторые приспособления к жизни под водой они все же приобрели — например солевые железы, помогающие избавляться им от излишков соли, и способность к кожному дыханию, которая покрывает примерно 30 процентов их потребности в кислороде.

Есть у представителей рода Hydrophis и еще одна особенность — отверстие в задней верхней части черепа. Такого больше нет ни у кого из змей, и оно не встречается даже у самых древних их видов, живших около 100 миллионов лет назад. Подобное отверстие есть у многих ящериц, но у ластохвостов, в отличие от них, на коже нет никаких следов его присутствия.

Алессандро Пальчи (Alessandro Palci) из Университета Флиндерса и его коллеги решили выяснить, что это за отверстие и зачем оно нужно. Для этого они купили двух живых полосатых ластохвостов у торговца рыбой во Вьетнаме. Змей умертвили, а затем изучили их черепа с помощью рентгеновской микротомографии. Оказалось, верхняя часть черепа змей под кожей покрыта плотной сетью небольших сосудов и капилляров, которые пронизывают даже дерму, нижний слой кожи. Мелкие сосуды сходятся в один основной сосуд, уходящий в то самое отверстие. Далее он снова разветвляется, уже в мозгу пресмыкающегося.

Микротомография не позволила выяснить, артериальные это сосуды или венозные. Ученые провели гистологическое исследование одной из их змей и выяснили, что сосуды венозные, то есть идущие к сердцу.

Ученые выдвинули четыре гипотезы, чтобы объяснить задачи открытой ими сети кровеносных сосудов, получившей название MCVN (modified cephalic vascular network). Согласно первой они нужны, чтобы питать механосенсорные органы чувств, которые находятся как раз на морде. Но эту версию авторы статьи отвергли, потому что распределение рецепторов на коже головы не совпадает с распределением плотности капилляров.

Вторая гипотеза предполагала, что MCVN поставляет кровь в эректильную ткань, которая закрывает ноздри змей под водой. Эту гипотезу ученые тоже отбросили, потому что такие ноздри есть у всех морских змей, а отверстия в голове, и, вероятно, MCVN, нет больше ни у кого.

По третьей гипотезе MCVN снабжает кровью солевую железу, которая находится под языком. Но сеть сосредоточена все же на верхней части морды, а не возле железы, так что эта гипотеза тоже не подошла.

Осталась четвертая, по которой сеть сосудов нужна для того, чтобы снабжать кислородом сам мозг. Учитывая, что ластохвосты умеют дышать кожей, ученые предположили, что сеть сосудов в дерме нужна для того, чтобы обогащать кровь кислородом, который проникает сквозь покровы головы из воды, а поскольку сеть проникает в мозг и оплетает его, то скорее всего тот кислород, который несет кровь, нужен именно ему.

Ученые рассчитали, сколько кислорода может переносить кровь из подкожной сети в голове, учтя количество кислорода, растворенного в морской воде, толщину кожи, плотность капиллярной сети и парциальное давление кислорода в крови змей. Оказалось, что MCVN собирает столько кислорода, что перекрывает потребности змеиного мозга в нем в 25 раз. Интересно при этом, что мозг ластохвоста снабжается кислородом не из артерий, как, например, у человека, а с помощью венозной крови. Это связано с тем, что артериальная кровь после легких насыщена кислородом, что только мешало бы обогащаться им из морской воды, а венозная, которая течет в MCVN, как раз бедна, и потому должна активно забирать кислород из окружающей среды.

Судя по тому, что отверстие в черепе, с которого началось исследование, есть только у полосатого ластохвоста и его ближайших родственников, то сеть сосудов, которые играют роль дополнительного легкого или жабер, есть только у них. Как это приспособление влияет на образ жизни ластохвостов и в какой степени оно им помогает, пока неизвестно.

Морские змеи, несмотря на то, что живут в соленой воде, нуждаются в пресной для питья. Мы писали о том, как двухцветные пеламиды, обитающие в Индийском океане, пьют пресную воду, которая образует «линзы» на поверхности океана после сильных ливней.

https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:
19.09 - 23:47

Ученые обнаружили частицы микропластика в питьевой воде

Исследование показало, что главным источников микропластика в организме является обычная пластиковая бутылка для воды
Подробнее »»

19.09 - 23:25

Как полюбить понедельники: советы психолога

Анна Литвинчук советует в этот день заниматься домашними делами
Подробнее »»

19.09 - 22:41

Нейробиологи обнаружили область мозга, которая отвечает за чувство прекрасного

Нейробиологи нашли в мозгу область, которая помогает людям оценивать и реагировать на вещи, которые мы находим прекрасными или просто красивыми
Подробнее »»

19.09 - 22:33

3 рецепта красоты: красная глина для лица, тела, волос Красота

Красная глина — это осадок, образующийся на океанических глубинах. Чтобы его извлечь, нужно погрузиться на 5 км.
Подробнее »»

19.09 - 21:39

Свитолина будет выступать во втором раунде турнира в Китае

Элина Свитолина не испытала трудностей в игре против Далилы Якупович
Подробнее »»

19.09 - 21:37

Найден новый способ борьбы с колоректальным раком

Ученые в Университете Кентукки смогли обнаружить новый способ борьбы со смертельной стадией колоректального рака.
Подробнее »»

19.09 - 21:10

Что дает использование аппликатора Ляпко

Многие слышали о чудодейственном аппликаторе Ляпко. Каково его воздействие на человеческий организм и какие медицинские проблемы он поможет устранить?
Подробнее »»

19.09 - 20:48

Микробиом назначили ответственным за запах кошачих меток

Американские генетики выяснили, что бактерии производят большинство пахучих веществ, которые можно найти в секрете анальных желез бенгальского кота.
Подробнее »»

19.09 - 20:33

Ученые испытали новый метод лечения ВИЧ и добились успеха

Медики впервые обратились к CRISPR-Cas9, чтобы излечить синдром приобретенного иммунодефицита
Подробнее »»

19.09 - 19:24

В случае не победного результата в матче с Мальме Суркис оштрафует игроков Динамо

Президент киевского клуба применит штрафные санкции к футболистам, если те не добьются победного результата в матче Лиги Европы против Мальме
Подробнее »»

19.09 - 19:22

Адаптация ребенка к саду: сколько длится и что делать родителям

Наберитесь терпения и подарите ребенку свою любовь
Подробнее »»

19.09 - 18:52

Новое исследование: в основе любви лежит сострадание

Оказывается, мужчины способны сопереживать, когда испытывают глубокое чувство и заинтересованы в крепком союзе.
Подробнее »»

19.09 - 18:21

Популярные лекарства от изжоги могут провоцировать рак

Американские ученые назвали препараты, которые провоцируют рак
Подробнее »»

19.09 - 17:17

Ученые воссоздали то, что случилось с динозаврами

Международная группа из более чем двух десятков ученых проанализировала образцы керна из горных пород и холмов, чтобы понять, от чего умерли все динозавры
Подробнее »»

19.09 - 16:56

Эксперты рассказали, может ли Луна повлиять на ваше здоровье

Луна удерживает человеческий разум в плену с незапамятных времен.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...