Twist Biologique: Comment Les Hiboux Tournent La Tête

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Les scientifiques ont découvert comment les hiboux tournent la tête à 270 degrés sans endommager les vaisseaux sanguins du cou ni couper l'irrigation sanguine du cerveau.

Les hiboux n'ont pas besoin d'yeux derrière la tête pour voir ce qui se cache derrière eux. Ils peuvent simplement faire pivoter leur tête. En fait, de nombreuses espèces de hiboux, telles que la chouette rayée, peuvent faire pivoter leur tête de 270 degrés dans chaque direction, ce qui signifie qu'elles peuvent regarder à gauche en effectuant une rotation complète à droite, ou inversement.

Mais comment le font-ils sans couper les artères ni empêcher le sang d'atteindre le cerveau? Un illustrateur et un médecin de la faculté de médecine de l'Université Johns Hopkins se sont associés pour le découvrir.

"Jusqu'à présent, les spécialistes de l'imagerie cérébrale comme moi, qui traitent de blessures humaines causées par des traumatismes aux artères de la tête et du cou, ont toujours été perplexes quant aux raisons pour lesquelles des mouvements de tête rapides et tordus ne laissaient pas des milliers de chouettes gisant morts sur le sol en forêt après un AVC ", a déclaré le Dr Philippe Gailloud, auteur de l'étude, dans un communiqué de l'université.

Si les humains essayaient de faire pivoter nos têtes si rapidement ou si loin, nous déchirerions la muqueuse de nos artères, ce qui provoquerait la formation de caillots et entraînerait un accident vasculaire cérébral (en plus de nous briser le cou), a-t-il ajouté. "Les artères carotides et vertébrales dans le cou de la plupart des animaux, y compris les hiboux et les humains, sont très fragiles et très sensibles aux déchirures même mineures de la paroi du vaisseau."

Regarder à l'intérieur des hiboux

Pour avoir un aperçu des vaisseaux sanguins de la chouette alors que leur cou tournait, le duo a injecté un colorant dans les vaisseaux sanguins d'une douzaine de chouettes mortes et a utilisé un scanner pour visualiser le fluide scintillant qui se répandait comme du sang dans les artères des oiseaux, a déclaré Fabian de Kok-Mercado, qui a effectué le travail tout en obtenant une maîtrise en illustration médicale à Johns Hopkins. (Il est maintenant illustrateur à l'Institut médical Howard Hughes de Chevy Chase, dans le Maryland.) Les chercheurs ont ensuite tordu la tête des hiboux morts pour voir ce qui s'était passé. [Vidéo: regarder le cou des hiboux tordre.]

Après avoir créé les images de tomodensitométrie, les chercheurs ont injecté une substance ressemblant à du plastique dans les veines de hiboux morts, enneigés, barrés et à cornes, et ont disséqué les animaux, en traçant les routes et les emplacements des vaisseaux.

Fabian de Kok-Mercado (à gauche) et le Dr Philippe Gailloud donnent un scanner à un hibou mort pour apprendre comment ses vaisseaux sanguins résistent à la rotation rapide de leurs têtes.

Fabian de Kok-Mercado (à gauche) et le Dr Philippe Gailloud donnent un scanner à un hibou mort pour apprendre comment ses vaisseaux sanguins résistent à la rotation rapide de leurs têtes.

Crédit: Fabian de Kok-Mercado et Dr. Philippe Gailloud

De Kok-Mercado a déclaré à OurAmazingPlanet qu'ils ont trouvé un certain nombre de traits uniques et inconnus auparavant. D'une part, les os du cou des hiboux, ou vertèbres, contiennent des trous qui sont beaucoup plus grands que ceux trouvés chez d'autres oiseaux ou des humains. Chez l’homme, le trou dans la vertèbre a à peu près la même taille que l’artère, mais chez les chouettes, il est environ 10 fois plus grand que l’artère, selon l’étude publiée le 31 janvier dans la revue Science. Ces trous, ou canaux, contiennent probablement des sacs gonflables destinés à amortir le mouvement de torsion de la tête, a déclaré de Kok-Mercado.

"Nous avons également remarqué tout de suite que ces canaux étaient absents dans les deux vertèbres inférieures du cou", a déclaré de Kok-Mercado. Cela donne un peu de mou aux vaisseaux ressemblant à des cordes quand l'oiseau tourne la tête.

Les grands trous et le "mou" au bas du cou aident à expliquer pourquoi les vaisseaux ne se cassent pas. Mais ils n'expliquent pas pourquoi l'approvisionnement en sang n'est pas coupé quand un hibou tourne la tête - avec autant de torsion, les vaisseaux sont tenus de devenir partiellement bloqués.

Du sang au cerveau

L’équipe a remarqué que l’artère vertébrale s’agrandissait légèrement à l’approche du cerveau, ce qui est inhabituel et n’est pas observé chez de nombreux autres animaux (comme le tronc d’un arbre, les vaisseaux deviennent généralement plus petits à mesure qu’ils s’éloignent du cœur). Les auteurs pensent que ces zones élargies peuvent fonctionner comme des réservoirs dans lesquels le sang peut s'accumuler, de sorte que le cerveau dispose de plus de sang pour fonctionner lorsque la tête pivote, a déclaré de Kok-Mercado.

Les vaisseaux sanguins près du cerveau sont également très connectés. Un vaisseau appelé l'artère trijumale brevetée relie l'avant et l'arrière du cerveau de la chouette, ce qui aide à fournir à l'organe le plus de sang possible.

Pourquoi les hiboux ont-ils besoin de se tordre le cou à un degré extrême? C'est parce que leurs yeux sont tubulaires, construits presque comme des télescopes, ce qui leur donne une vision incroyable, a déclaré de Kok-Mercado. Mais contrairement aux humains, qui ont des yeux grossièrement sphériques, les hiboux ne peuvent pas les déplacer facilement, ils doivent donc tourner la tête.

La découverte est juste un autre exemple de la façon dont les oiseaux sont parfaitement adaptés à leur environnement, leur permettant de voir malgré des yeux relativement fixes.

"J'espère que cela donnera aux gens une plus grande appréciation de la vie sur cette planète", a déclaré de Kok-Mercado.

Cette histoire a été fournie par OurAmazingPlanet, un site sœur de WordsSideKick.com. Contactez Douglas Main à l'adresse suivante: [email protected] Suivez-le sur Twitter @ Douglas_Main. Suivez OurAmazingPlanet sur Twitter @OAPlanet. Nous sommes aussi sur Facebook et Google+.


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