ทำไมนกฮูกหมุนคอได้มากกว่า 270 องศา?

เรามักมองว่าพวกนกฮูก นกเค้าแมว นั้นเป็นสัตว์ที่น่ากลัวและเต็มไปด้วยความลึกลับ นั่นอาจเป็นเพราะรูปร่างหน้าตาและอุปนิสัยของพวกมัน

พวกมันเป็นสัตว์หากินกลางคืน เป็นนักล่าที่แข็งแรง มีความรวดเร็ว แม่นยำและโจมตีได้อย่างเงียบกริบ และที่น่ากลัวมาก ๆ ก็คือ พวกมันสามารถหมุนคอได้เกือบ 360 องศา (ไม่ถึง 360 องศา ประมาณ 270 องศา แต่นั่นก็ถือว่ามหัศจรรย์แล้ว)

เคยสงสัยไหมว่านกฮูกหมุนคอได้มากขนาดนั้นได้อย่างไร โดยที่คอไม่หัก หลอดเลือดไม่ขาด และไม่เกิดอาการสมองขาดเลือดตายไปซะก่อน?

ผู้เชี่ยวชาญด้านสมองที่ทำงานเกี่ยวกับอาการบาดเจ็บอันเนื่องมาจากความเสียหายของหลอดเลือดบริเวณศีรษะและลำคอสงสัยกันมานานแล้วว่า ทำไมการบิดศีรษะอย่างรวดเร็วด้วยองศาที่น่ากลัวของนกฮูก ไม่ทำให้พวกมันนอนตายอยู่เกลือนกลาด และในที่สุดพวกเขาก็พบคำตอบ…

นั่นเป็นเพราะพวกมันมีกลไกการป้องกันหลอดเลือดบริเวณคอที่ซับซ้อนและยืดหยุ่นได้ มันเป็นอะไรที่ทำให้โครงสร้างบริเวณคอของคนเราดูอ่อนแอไปเลย ซึ่งนักวิจัยเพิ่งได้ทำการศึกษาจริงจังจนสามารถเขียนเป็นแผนภาพออกมาได้เมื่อไม่นานนี้เอง (2012)

เส้นเลือดบริเวณลำคอต่อกับกระดูกสันหลังของสัตว์ส่วนมาก (รวมถึงของนกฮูก และของมนุษย์) มักจะเปราะบางและมีโครงสร้างที่ละเอียดอ่อน พวกมันบอบบางมาก และอาจได้รับอันตรายเมื่อเกิดความกระทบกระเทือนหรือถูกดึงให้ยืดมากเกินไป

ในกรณีของมนุษย์นั้น อาการบาดเจ็บในส่วนนี้พบบ่อยมาก เช่น เมื่อเกิดอุบัติเหตุทางรถยนต์ การซ้อมรบ หรือแม้แต่แรงกระแทกจากการเล่นรถไฟเหาะ นอกจากนี้ยังอาจเกิดจากการบิดเอี้ยวที่เกิดขึ้นอย่างกะทันหัน ซึ่งอาจทำให้เส้นเลือดบริเวณลำคอ หรือสมองอุดดันและแตกได้

แต่นกฮูกนั้นต่างออกไปจากเรา พวกมันสามารถหมุนคอได้มากกว่า 270 องศา โดยไม่สร้างความเสียหายใด ๆ ให้หลอดเลือดดังกล่าวเลย และพวกมันทำอย่างนั้นได้โดยที่ไม่ตัดเส้นทางการจ่ายเลือดไปยังสมองอีกด้วย

[Photo courtesy of Johns Hopkins]

การฉีดสีและทำซีทีสแกน เผยให้เห็นสิ่งที่น่าทึ่งของภาพเอ็กซเรย์ภายในหลอดเลือดของนกฮูก นักวิจัยทำการศึกษาโครงสร้างกระดูกและหลอดเลือดบริเวณศีรษะและลำคอของนกฮูกหิมะ นกเค้าแมว และ นกฮูกเขาใหญ่ จำนวนมากที่ตายด้วยสาเหตุตามธรรมชาติ

ขณะที่นักวิจัยฉีดสีย้อมเข้าไปในหลอดเลือดเพื่อเลียนแบบการไหลของเลือด และของหมุนศีรษะของนกด้วยมือ พวกเขาก็ได้พบกลไกที่ได้เปรียบอย่างใหญ่หลวงเมื่อเทียบกับความสามารถการหมุนศีรษะของมนุษย์

หลอดเลือดที่บริเวณฐานของศีรษะนกฮูก ตรงใต้ขากรรไกรยังคงขยายตัวให้สีย้อมไหลไปยังส่วนหัวอย่างต่อเนื่องแม้ถูกบิด ในขณะที่เส้นเลือดแดงของคนเรามีแนวโน้มที่จะตีบเล็กลงขณะหมุนศีรษะ

นักวิจัยเชื่อว่าคุณลักษณะนี้เป็นสิ่งสำคัญที่สนับสนุนการใช้ชีวิตของสัตว์ปีกขนาดใหญ่ ขณะที่พวกมันบิดหัวไปมา เส้นเลือดจะดึงเลือดไปเก็บไว้ยังส่วนที่เป็นเหมือนกระเปาะสำรองเลือด เพื่อรักษาเสถียรภาพการทำงานของอวัยวะส่วนหัว เช่น ดวงตาและสมอง กลไลนี้ช่วยลดการหยุดชะงักของการไหลเวียนของเลือดไปยังส่วนหัว แม้แต่ในตอนที่มันบิดคอจนเกือบรอบก็ตาม

[Image courtesy of Johns Hopkins]

แต่เจ้านักล่าในความเงียบนี้ก็ยังมีเคล็ดลับที่ซับซ้อนกว่านี้อีกในเรื่องของการหมุนคอ เพราะหนึ่งในเส้นเลือดใหญ่ที่ส่งเลือดไปเลี้ยงสมองทอดผ่านท่อกลวงในกระดูกสันหลังของนก ท่อกลวงเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าหลอดเลือดที่มันทอดผ่านถึงสิบเท่า ทำให้มีพื้นที่ว่างมากมาย ช่องว่างเหล่านี้เป็นเหมือนถุงบรรจุอากาศปกป้องหลอดเลือดแดงให้หลอดภัยเมื่อเกิดการบิดหมุน

สำหรับมนุษย์นั้น หลอดเลือดแดงเวอร์ทีบรัล (เส้นเลือดผ่านกระดูกสันหลังไปยังสมอง) แทบจะกอดชิดกับโพรงกระดูกสันหลัง ซึ่งไม่เหมือนกับของนกฮูกซึ่งมีโครงสร้างพิเศษรองรับการยืดหยุ่นของเส้นเลือดขณะมีการเคลื่อนไหวโดยเฉพาะ

หลอดเลือดแดงเวอร์ทีบรัลของนกฮูกยังเข้าสู่กระดูกสันหลังบริเวณลำคอของมันตรงจุดที่สูงกว่านกอื่น ๆ นั่นคือตรงประดูกข้อที่ 12 (นับจากด้านบน) ในขณะที่นกอื่น ๆ จะเข้าตรงข้อที่ 14 ทำให้หลอดเลือดของนกฮูกนั้นหย่อนและยืดหยุ่นได้มากกว่า นอกจากนี้หลอดเลือดเล็ก ๆ ที่เชื่อมระหว่างหลอดเลือดสมองคาโรติด และหลอดเลือดแดงเวอร์ทีบรัล ยังช่วยให้เลือดไหลไปยังสมองอย่างต่อเนื่อง แม้แต่เวลาที่มันหมุนหัวจนสุด

และจากการศึกษาเกี่ยวกับกายวิภาคของนกฮูกนี้ ก็ช่วยไขข้อสงสัยอันยาวนานในความลึกลับของนกฮูกที่ว่า “มันหมุนคอได้ยังไง?”

—————————————————-

เพิ่มเติม:

หลอดเลือดสมองคาโรติด (carotid artery) = เป็นหลอดเลือดแดงใหญ่ ทำหน้าที่ส่งเลือดจากหัวใจผ่านคอด้านหน้าไปสู่สมอง มีอยู่ด้วยกันสองหลอดคือซ้ายและขวา

หลอดเลือดแดงเวอร์ทีบรัล (vertebral artery) = หลอดเลือดผ่านกระดูกสันหลัง นำเลือดขึ้นไปเลี้ยงสมอง

แอดมิน

Reference:
http://blogs.smithsonianmag.com/science/2013/02/solving-the-mystery-of-owls-head-turning-abilities

Image:
http://legacy.owensboro.kctcs.edu
http://blogs.smithsonianmag.com

comments

You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

ถ้าไม่อยากเปิดเผยตัวตน เม้นท์ตรงนี้ก็ได้จ้า