Уникальная особенность кровообращения шеи и головы сов. Почему сова может крутить головой на 270 градусов

Print PDF

Совы – уникальные животные. Они обладают необычными приспособлениями для выживания: начиная бесшумными полетами и заканчивая строением слуха. Но человека больше всего привлекла удивительная способность сов к повороту головы. Ведь так не может ни сам человек, ни другие животные.

У сов нет ушных раковин, которыми они могли бы улавливать звук. Они не могут шевелить глазами из-за их особого строения. Позвонки в грудном, поясничном и крестцовом отделе срощены для обеспечения стабильного полета – так что всю подвижность берет на себя шея.

Строение ее кровеносной системы позволяет совам поворачивать голову без ущерба для своего здоровья. Этому способствует то, что с 12 по 14 позвонках отсутствуют поперечные отверстия (foramen transverse), тем самым давая сосудам место для размещения при повороте шеи.Сами поперечные отверстия (foramen transverse) в десять раз больше позвоночной артерии (a. vertebralis). В них находятся воздушные мешки. Они отличные амортизаторы.

Такие крупнейшие кровеносные сосуды, как промежуточные сонные артерии (a. carotis intermedius), проходят у сов в специальных углублениях на позвонках. Они сходятся и идут параллельно друг другу. То, что эти артерии не закрыты в отверстиях, дает им пространство для размещения, что позволяет избежать травмирования.

Ещё одна особенность строения сосудистой системы – это сократительные резервуары. Они представлены расширениями артерий. Благодаря эластичности стенки, эти резервуары растягиваются при повороте головы, что способствует току крови. Так же, поддерживать постоянный кровяной поток помогает еще и разветвлённая сеть более мелких кровеносных сосудов.Более сложная система – анастомоз – представляет собой соединения между сонной (a. carotis) и позвоночной артериями (a. vertebralis) в виде более мелких кровеносных сосудов, которые позволяют регулировать поток крови. Свободная троичная артерия (a. trinitatis) дает возможность крови проникать к мозгу совы, даже если основной путь перекрыт из-за резкого поворота шеи.

Совы, как и любые птицы интересны в изучении. Мы ещё многого о них не знаем. Но такие открытия помогают лучше понять их и их организм.

Источник birds.vc

Также см. из тезисов 1го Всероссийского орнитологического конгресса 2018 г., «Соотношение располагаемой и реализуемой подвижности в механизме поворота головы сов»:
Е.Е. Грицышина, А.А. Панютина, А.Н. Кузнецов

Поворот головы сов представляет собой совершенно уникальную для птиц специализацию. Достоверно известна их способность поворачивать голову на 270° в каждую сторону (Steinbach, Money, 1973), а на препаратах эта подвижность без каких-либо видимых повреждений достигает 360° (Грицышина и др., 2016).

Такая колоссальная подвижность необходима совам в связи со спецификой их кормодобывания: ночные хищники должны не только заметить жертву в темноте, но и неотрывно следить за ней, пока не наступит момент атаковать. Несмотря на всю феноменальность, поворот головы сов попал в центр внимания исследователей совсем недавно. Оказалось, что сохранность сосудов при повороте головы обусловлена многократной разницей в диаметре сосудов и каротидных отверстий, в которых они пролегают (de Kok-Mercado et al., 2013).

В отношении самого механизма поворота было показано, что такая колоссальная подвижность обеспечивается в основном сочетанием дорсо-вентральной и латеральной флексии на всём протяжении шеи, а существенная ротация имеет место лишь в области затылка (Грицышина и др., 2016). Распределение подвижности на томограммах сов с головой, повёрнутой на 360°, сходно у разных видов и выглядит следующим образом. Ротация, сосредоточенная в зоне между затылком и эпистрофеем (две трети в атланто-черепном, треть в атланто-эпистрофейном суставах), составляет немногим менее 90°. В последующих суставах ротация незначительная, от 5 до 10°.

Боковая подвижность в проксимальной части шеи невелика, её амплитуда возрастает начиная с уровня VI–VII позвонков и сохраняется в пределах 10–20° до конца шеи. Дорсо-вентральная подвижность нарастает начиная с уровня IV–V позвонков, достигает максимума в области VI–VIII позвонков и заметно уменьшается к концу шеи. Это параметры подвижности, реализуемой при совершении поворота головы на 360° относительно туловища. Но чтобы понять свойства костно-мускульного аппарата шеи, необходимо определить, какая располагаемая подвижность стоит за реализуемой.

Для этого мы оценили пределы дорсо-вентральной и боковой подвижности на синдесмологических препаратах свежих сов. Оказалось, что располагаемая боковая подвижность очень высока в самом проксимальном отделе шеи (почти 90°), а после второго позвонка резко снижается и держится на уровне 20° до IX–X позвонков, после чего её амплитуда немного растёт и достигает 30° в самом заднем отделе шеи. Соответственно, в проксимальной части шеи диапазон боковой подвижности практически не используется для поворота, а в дистальной используется почти до предела. Дорсальная флексия почти на всех участках значительно превосходит вентральную, за исключением первых двух суставов шеи, где вентральная флексия составляет около 100°, а дорсальная лишь около 40°.

Далее амплитуда вентральной флексии уменьшается и сохраняется на низком уровне на протяжении всей шеи. Амплитуда дорсальной, наоборот, не падает ниже
10° и достигает максимума (около 60°) между IV–IX позвонками. По данным томографии, вентральная флексия при повороте очень слаба и имеет место лишь в двух-трёх проксимальных суставах. Таким образом, располагаемая вентральная флексия многократно превышает реализуемую при повороте. Дорсальная флексия в проксимальных отделах шеи также заметно выше реализуемой, однако, начиная с V–VII позвонков, амплитуда реализуемой подвижности приближается к располагаемой и в задней части шеи амплитуда дорсальной флексии используется до предела.

Наши данные позволяют предположить, что высокая дорсо-вентральная и боковая подвижности в области I–II позвонков являются издержками значительной ротации в этой области. В остальном практически вся располагаемая подвижность используется при повороте головы на 360°, за исключением небольшого участка в области II–VI позвонков, где амплитуда дорсальной флексии имеет некоторый запас» (с.92).