Почему у сов не кружится голова

Кто не знает о замечательной способности сов поворачивать голову на 270˚! Птицам это как будто не доставляет никаких неудобств, головой они вертят легко и непринуждённо. Между тем исследователи долго не могли понять, почему совы при этом не падают с инсультом. Понять недоумение учёных легко: в шее проходят кровеносные сосуды, питающие мозг. Такой крутой поворот должен вызвать как минимум сжатие сонных артерий. У людей, кстати, подобное часто происходит при сильном и резком повороте головы — к примеру в момент автокатастрофы или при неумелой хиропрактике. И это притом, что такой поворот, как у сов, человек не может выполнить в принципе.

В отличие от людей, совам трудно вскружить голову — в буквальном смысле. (Фото Other Half Images.)

Исследователи из Медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса (США) решили разгадать совиную загадку, вооружившись новейшими медицинскими методами, вплоть до ангиографии и компьютерной томографии. Опыты ставили на белой сове, пёстрой неясыти и виргинском филине (все птицы погибли естественным образом).

Во-первых, оказалось, что сосуды сов, лежащие в основании головы, в районе нижней челюстной кости, имеют баллонообразное расширение. Такая картина полностью противоположна тому, что можно видеть, например, у человека: у нас сосуды постепенно мельчают и сужаются по мере удаления от сердца. Ответвления от сонной артерии будут меньше в диаметре, чем исходный, «родительский» сосуд. Такие расширения позволяют совам создавать излишки крови, что-то вроде запасов, которые питают голову в случае, если кровоснабжение «снизу» сокращается. Кроме того, сосуды головы образуют обширную сеть, что опять-таки облегчает доставку крови.

Во-вторых, любопытные адаптации обнаружились в шейных позвонках птиц. Через специальные отверстия в этих позвонках проходят важные артерии, питающие мозг. При повороте головы позвонки могли бы передавить и повредить сосуды. Однако у сов отверстия в двенадцати из четырнадцати шейных позвонков необычайно широки — примерно в 10 раз шире, чем диаметр проходящей через них артерии. За счёт такого зазора сосуды сов спокойно переносят смещения позвонков шейного отдела, когда птице вздумается повернуть голову. Кроме того, сами сосуды входят в позвонки выше, чем у других птиц, — на уровне 12-го, а не 14-го позвонка (отсчёт ведётся сверху вниз). То есть в совиной шее сосудам вновь дана почти полная вольница.

Совиные артерии у основания головы имеют баллонообразные расширения, которые ещё и увеличиваются под напором крови. (Рисунок авторов работы.)

Ещё одна адаптация: у сов нашли соединения-анастомозы межу сонными и позвоночными артериями, чего нет, например, у человека. Такие соединения улучшают циркуляцию крови в голове: если что-то не пошло через сонные сосуды, недостаток будет возмещён через позвоночные. Всё вместе — сосудистые «баллоны», позвоночные артерии, которые свободно болтаются в позвонках, и усовершенствованная сосудистая сеть в голове — защищает сов от головокружений и прочих следствий кислородной недостаточности, которая могла бы возникнуть при резком повороте головы. Впрочем, некоторые из совиных «изобретений» могут быть и у других птиц, что исследователи и собираются проверить в ближайшее время.

Работа, представленная на Международном конкурсе научно-технологических методов визуализации, была особо отмечена журналом Science.

Подготовлено по материалам Медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса.