دقة حركات الثدييات المرتبطة بمستقبلات الأوتار

دقة حركات الثدييات المرتبطة بمستقبلات الأوتار
دقة حركات الثدييات المرتبطة بمستقبلات الأوتار
Anonim

تعتمد القدرات الحركية للحيوانات ذات الأرجل الأربعة إلى حد كبير على قدرة نظامها العصبي على التنسيق الدقيق للمهارات الحركية للهيكل العظمي والعضلات. يمكن ملاحظة ذلك من الخارج: إذا نظرت عن كثب إلى حركات أطراف التمساح ، يمكنك أن ترى أنها بعيدة كل البعد عن السلاسة والدقة والاقتصاد مثل حركات القط.

كان أستاذ جامعة نيويورك للتكنولوجيا مايكل جراناتوسكي أول من ربط هذا الاختلاف في الاختلافات في بنية الجهاز العصبي المحيطي للثدييات من ناحية ، والمزيد من الزواحف والبرمائيات "البدائية" من ناحية أخرى. نُشر مقال أعده هو وزملاؤه في مجلة علم الأحياء التجريبي.

الحقيقة هي أنه عند تقاطع ألياف العضلات والأوتار ، تحتوي رباعيات الأرجل على مستقبلات خاصة - أعضاء جولجي. يراقبون توتر العضلات ، مما يشير إلى إجهاد خطير يمكن أن يضر بها. في البرمائيات والزواحف ، يتم توزيع أعضاء وتر جولجي في جميع أنحاء هذه المنطقة. ومع ذلك ، في الطيور والثدييات ، توجد مباشرة في مفترق وتر العضلات.

اقترح العلماء أن هذا يسمح لرباعي الأرجل الأكثر تعقيدًا بتسجيل التمدد بدقة أكبر وتوفير مزيد من التحكم في الحركة. يقول البروفيسور جراناتوكي: "هذه الاختلافات الهيكلية معروفة منذ فترة طويلة ، ولكن حتى الآن لم يفكر أحد في الآثار المترتبة على الحيوانات".

Image
Image

لمعرفة ذلك ، قام علماء الأحياء بجمع وتحليل بيانات حول النشاط الحركي لممثلي 55 نوعًا. على وجه الخصوص ، نظروا في إحصائيات طول الخطوة ، ووجدوا أنه في الزواحف أو البرمائيات ، يمكن أن يختلف بشكل ملحوظ. لكن الثدييات تتحرك على سطح مستو بحركات متساوية ودقيقة تقريبًا.

هذه الدقة ، على ما يبدو ، لا تزيد من مهارة الحيوان فحسب ، بل توفر أيضًا الطاقة ، وتزيد من إمكانية التحكم في السقوط ، وتقلل من الصدمات. حتى أن العلماء يشيرون إلى أن سمات تشريح الجهاز العصبي المحيطي هي التي سمحت للطيور والثدييات بتقليل كتلة هيكلها العظمي بشكل كبير ، والتي أصبحت أخف بكثير من تلك الموجودة في الزواحف ذات الحجم المماثل.

يلاحظ مايكل جراناتوكي أن "عظام الزواحف والبرمائيات قادرة على تحمل الأحمال التي يبلغ وزنها عشرة أضعاف وزنها ، بينما في الطيور والثدييات 2.5 مرة فقط". "ربما حصلوا على هيكل عظمي أخف وزنًا وأقل كثافة في استخدام الطاقة على وجه التحديد لأنهم لم يعودوا بحاجة إلى" هيكل "وقائي ثقيل."

موصى به: