Dacă te uiți la părți ale sistemului circulator al balenelor și delfinilor, ai putea crede că te uiți la o pictură de Jackson Pollock, nu la vase de sânge. Aceste cetacee au rețele deosebit de dense și complexe de vase de sânge asociate în principal cu creierul și coloana vertebrală, dar oamenii de știință nu știau de ce. O nouă analiză sugerează că aceste rețele protejează creierul cetaceelor de impulsurile de presiune sanguină pe care animalele le suportă în timp ce se scufundă la mare adâncime în ocean, relatează cercetătorii în numărul din 23 sept. Science.
Balenele și delfinii „au trecut prin aceste adaptări vasculare cu adevărat uimitoare pentru a-și susține creierul”, spune Ashley Blawas, un om de știință marin de la Duke University Marine Lab din Beaufort, N.C., care nu a fost implicat în cercetare.
Numite retia mirabilia, care înseamnă „plase minunate”, rețelele de vase de sânge sunt prezente și la alte câteva animale în afară de cetacee, inclusiv la girafe și cai. Dar rețelele nu se găsesc la alte vertebrate acvatice care se deplasează diferit de balene, cum ar fi focile. Astfel, oamenii de știință au bănuit că retia mirabilia cetaceelor joacă un rol în controlul creșterilor de tensiune arterială.
Atunci când balenele și delfinii se scufundă, își mișcă coada în sus și în jos într-un mod ondulatoriu, ceea ce creează valuri de tensiune arterială. Animalele terestre care se confruntă cu valuri similare, cum ar fi caii care galopează, sunt capabile să elibereze o parte din această presiune prin expirație. Însă unele cetacee își țin respirația pentru a se scufunda pentru perioade lungi de timp (SN: 9/23/20). Fără o modalitate de a elibera această presiune, aceste explozii ar putea rupe vasele de sânge și afecta alte organe, inclusiv creierul.
În noul studiu, cercetătorul în biomecanică Margo Lillie de la Universitatea British Columbia din Vancouver și colegii săi au folosit date privind morfologia a 11 specii de cetacee pentru a crea un model computațional care poate simula retia mirabilia animalelor. Acesta a dezvăluit că arterele și venele din această încrengătură de vase de sânge sunt foarte apropiate și chiar pot fi uneori unite. Prin urmare, retia mirabilia ar putea egaliza diferențele de presiune sanguină generate de scufundări, poate prin redistribuirea impulsurilor sanguine de la artere la vene și invers. În acest fel, rețelele scapă, sau cel puțin slăbesc, valurile uriașe de tensiune arterială care altfel ar putea ajunge și devasta creierul.
Rețelele „egalizează [blood flow] astfel încât să nu pierzi niciodată sângele care se află în venă și să nu se prăbușească pe sine, iar sângele arterial să nu ajungă foarte repede în creier”, spune biologul marin Tiffany Keenan de la Universitatea din Carolina de Nord Wilmington, care nu a fost implicată în studiu. „Este foarte frumos să știm ceea ce ne-am întrebat întotdeauna, dar nimeni nu a putut demonstra”.
Cu toate acestea, studiul cetaceelor este dificil din cauza statutului lor protejat și a accesului limitat la eșantioane, care provin de obicei de la animale care au fost eșuate, spun cercetătorii. Din acest motiv, una dintre limitările noului studiu este că cercetătorii au trebuit să introducă date de la diferite specii pentru a-și face modelul.
„Ei iau câte puțin de aici și câte puțin de acolo, amestecând un delfin cu o balenă beluga cu o balenă cu cioc – este un fel de plapumă”, spune Andreas Fahlman, un om de știință marin de la Fundația Oceanogràfic din Valencia, Spania, care nu a fost implicat în studiu.
Ca urmare, modelul poate să omită aspecte importante care ar putea fi specifice altor specii, care au anatomii unice și chiar se deplasează diferit, unele rămânând mai aproape de suprafață sau altele scufundându-se mai adânc. Examinarea mai îndeaproape a sistemului circulator al balenelor și delfinilor, poate cu ajutorul unor tehnici neintruzive, cum ar fi senzorii care pot măsura fluxul sanguin și presiunea, ar putea ajuta la confirmarea faptului că modelul computațional reflectă dinamica din viața reală.