Родео-бык против дельфинов: неожиданные результаты исследования вестибулярного аппарата
Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе провели необычное исследование, чтобы проверить ведущую теорию, объясняющую, почему у дельфинов, китов и морских свиней необычно маленькие органы равновесия.
Суть исследования
- Гипотеза: Считалось, что морские млекопитающие так активно двигают головой, что им нужны менее чувствительные (то есть меньшие) органы равновесия, чтобы не "перегружать" свои чувства.
- Метод: Исследователи во главе с Тимоти Э. Хулларом напрямую измерили движения головы дельфинов в зоопарке Индианаполиса и сравнили их с движениями головы близкородственного наземного животного — быка с родео. Для измерений использовался гироскоп с записывающим устройством.
- Ключевой результат: Несмотря на то, что органы равновесия (полукружные каналы) у крупного рогатого скота намного больше, чем у дельфинов, скорость движений головы у этих животных оказалась схожей. Движения головы быка на рыси соответствовали движениям дельфина при плавании, а при "прыжках" на родео — вращениям дельфина в воде.
Научный контекст и значение
- Полукружные каналы во внутреннем ухе контролируют равновесие. У дельфина длиной около 2,4 м (8 футов) они размером с каналы средней мыши.
- Эволюционный парадокс: около 35 миллионов лет назад предки китообразных перешли с суши в воду, и их полукружные каналы стали уменьшаться. При этом у позвоночных размер этих каналов обычно пропорционален размеру тела.
- Данное исследование опровергает устоявшуюся теорию, связывающую малый размер каналов с характером движений головы. Вопрос о том, почему органы равновесия у китообразных столь малы, остается открытым.
Дальнейшие планы
Тимоти Хуллар планирует искать ответ, изучая нервы, связанные с вестибулярной системой, и создавая компьютерные модели полукружных каналов для тестирования влияния различных движений на их функцию.
Исследование будет опубликовано в апрельском номере Journal of Experimental Biology.