“奇妙的血管网”在潜水期间保护海豚和鲸鱼的大脑


“奇妙的血管网”在潜水期间保护海豚和鲸鱼的大脑


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“奇妙的血管网”在潜水期间保护海豚和鲸鱼的大脑


鲸目动物中的这些网络 , 一直是个谜 。 六头灰抹香鲸从海面俯冲而下 。 抹香鲸潜入水下很远的地方寻找食物 。 密集、错综复杂的血管网络使动物能够在不伤害大脑的情况下完成这项壮举 。 如果您查看鲸鱼和海豚的循环系统的某些部分 , 您可能会认为您看到的是一篇美妙的画作 , 而不是血管 。 这些鲸目动物具有特别密集、复杂的血管网络 , 主要与大脑和脊柱相关 , 但科学家们不知道为什么会出现这样的情况 。 研究人员在报告中说 , 一项新的研究分析表明 , 这些网络可以保护鲸目动物的大脑免受动物在深海潜水时承受的血压脉冲的影响 。



同样参与这项研究的海洋实验室的海洋科学家说 , 鲸鱼和海豚“已经经历了这些非常惊人的血管适应来支持它们的大脑” 。 这种血管网络被称为“奇妙的网” , 除了鲸类动物 , 包括长颈鹿和马在内的其他一些动物中也存在血管网络 。 但是在其他与鲸鱼不同的水生脊椎动物中没有发现这些网络 , 例如海豹 。 因此科学家们怀疑鲸目动物的奇异视网膜在控制血压升高方面发挥了作用 。 当鲸鱼和海豚潜水时 , 它们会以起伏的方式上下移动尾巴 , 这会导致血压升高 。 经历类似浪涌的陆地动物 , 如飞奔的马 , 能够通过呼气释放部分压力 。 但有些鲸类会屏住呼吸长时间潜水 。 如果鲸鱼没有办法缓解这种压力 , 这些爆炸式的压力可能会撕裂它们的血管并伤害其他器官 , 包括大脑 。


【“奇妙的血管网”在潜水期间保护海豚和鲸鱼的大脑】
在这项新研究中 , 生物力学研究员组成的团队利用 11 种鲸类物种的形态数据创建了一个可以模拟动物奇异视网膜的计算模型 。 它揭示了这团血管中的动脉和静脉非常接近 , 有时甚至可能会连接起来 。 因此 , 奇异视网膜可以平衡潜水产生的血压差异 , 也许是通过将血液脉冲从动脉重新分配到静脉 , 反之亦然 。 通过这种方式 , 网络可以消除或至少削弱巨大的血压波动 , 否则这些波动可能会到达并破坏大脑 。 在一项新的研究中发现 , 与其他鲸类动物一样 , 白鲸拥有致密、错综复杂的血管网(其中一些是树脂铸模) , 可以在潜水时保护动物的大脑 。 这些网络“以一种方式平衡血流 , 使白鲸永远不会失去静脉中的血液 , 并且不会自行塌陷 , 并且它不会让射出的动脉血快速进入大脑 , ”海洋生物学家在研究后表明 , 参与这项研究的海洋生物学家都说 。 “知道我们一直想知道的东西真是太好了 , 但没有人能够展示出来 。 ”



研究人员说 , 由于鲸类动物的保护状态和有限的样本获取途径 , 研究鲸类动物仍然很困难 , 目前这些样本通常都来自搁浅的动物 。 出于这个原因 , 新研究的样本来源一直是一个限制研究进展的首要问题 , 研究人员必须通过输入来自不同物种的不同数据来制作他们的模型 。 海洋科学家说:“它们从这里取一点 , 从那里取一点 , 将海豚、白鲸和喙鲸混合在一起这有点像被子 。 ”参与这项研究的海洋科学家们说 。 因此 , 该模型可能会遗漏可能特定于其他物种的重要方面 , 这些物种具有独特的解剖结构 , 甚至移动方式也不同 , 有些靠近地表 , 有些则潜得更深 。 仔细观察鲸鱼和海豚的循环系统 , 或许使用非侵入式技术 , 例如可以测量血流和压力的传感器 , 可能有助于确认计算模型反映了现实生活中的动态 。

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