昏厥的鳄鱼? 鳄鱼的滋补不动

鳄鱼的强直不动似乎与人类昏厥相似。

 Ianaré Sévi, Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

鳄鱼处于防御姿态。

资料来源:IanaréSévi,Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

如果你将鳄鱼背面滚动并将其保持在那里,它将表现出奇怪的行为。 在15或20秒后,短吻鳄会变得跛行并且没有反应。 它被称为强直不动,对于动物王国中如此普遍的现象,我们对此知之甚少。

“你可以采取各种各样的有机体 – 无脊椎动物和脊椎动物 – 通过将它们翻过来诱导这种几乎恍惚状态,”AT Still大学柯克斯维尔骨科医学院解剖学教授布鲁斯·杨说。关于短吻鳄中强直不动的新论文的共同作者。

杨说,有两个很大的竞争理论来解释强直不动。 一个是动物害怕,另一个是内耳反射触发。 然而,这两种理论都不能解释与展示它的每只动物的强直不动相关的所有现象。

杨的独特背景使他从不同的角度思考鳄鱼的强直不动。 他在医学院教授解剖学,但在他职业生涯的大部分时间里,他一直在研究爬行动物,包括短吻鳄。 他知道所有鳄鱼摔跤手都知道:将动物转到肚子上会导致动物没有反应。 但他也掌握了鳄鱼奇怪的循环系统的知识。

与人类不同,短吻鳄有两个主动脉从它们的心脏出来 – 一个左主动脉和一个右主动脉 – 它们之间有一个开口。 Young认为将鳄鱼转过来可能会导致重力影响主动脉之间的血流量。 这可能是重要的,因为在短吻鳄中,头部(颈动脉血管)的主要血液供应仅来自右主动脉。 因此,保持鳄鱼倒置可能会减少血液进入大脑。

大脑供血不足可能导致人类晕厥或昏厥。 鳄鱼的强直不动可能是由于同样的机制?

科学摔跤鳄鱼

杨和他的同事所做的第一件事是得到一些短吻鳄并诱导他们进入强直不动。 这不是一项微不足道的任务。 由于论文的方法不足,“这些试验涉及鳄鱼的大量扭曲。”

由于他的所有同事都是零鳄鱼摔跤经验的临床医生,所以Young发现自己有资格成为与4.5-6英尺长的野兽搏斗的人。

“你把它们背在一起很短的一段时间,然后你就会觉得它们变得跛行,”杨说。 “然后大概20秒后,他们的腿会开始抽搐,他们会翻身,他们准备好打架了。”

Gareth Rasberry, via Wikimedia Commons. Distributed under a CC BY-SA 3.0 license.

资料来源:Gareth Rasberry,来自Wikimedia Commons。 根据CC BY-SA 3.0许可证分发。

短吻鳄中强直不动的持续时间是短暂的; 有些动物,如绿鬣蜥,可能会长达一个小时没有反应。 年轻人说,对于短吻鳄来说,整整一分钟的不动将会很多。

一旦他们记录了短吻鳄实际进入强直不动,研究人员就会探究原因。 年轻人将鳄鱼绑在一块放在锯木架上的长木板上。 在一位同事的帮助下,他可以快速翻转木板,引发强直不动。 与此同时,研究人员使用MRI和多普勒超声波观察了循环系统中发生的情况。

血液流向大脑

杨和他的同事们发现,当你翻过鳄鱼时,包括心脏在内的器官会在体内移动。 多普勒超声检查揭示了倒置期间血流的进一步细节,表明当动物翻身时,通过心脏和两个主动脉之间的血流模式显着不同。 当研究人员量化通过颈动脉血管的血流时,他们发现倒置的鳄鱼通过颈动脉的流速降低了近30%。

“将鳄鱼卷到背上会造成这种异常的生理状态,减少大脑的血液流动,”杨说。 “我们认为,结果,动物进入晕厥,这在鳄鱼中表现为这种强直不动。

“这是一种奇特的方式来说明鳄鱼摔跤手长期以来所知道的事情:如果你把动物放在这种状态并维持它,那么它会进入这种状态并让你更自由地做一些鲁莽的事情。”

H. Zell, via Wikimedia Commons. Distributed under a CC BY-SA 3.0 license.

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将滋补品不动性归因于血流问题意味着,在某些方面,至少在鳄鱼体内的强直不动性与人体中的反射性晕厥共享特征。 当你坐下很长一段时间并且你站得太快时会发生这种情况,导致头晕或昏厥。 杨说,鳄鱼也是如此。

“由于重力对血流的影响导致血管功能不全很快,这会减少血液流入大脑并导致昏厥,”他说。 “有些人表现出相当戏剧性的昏厥,看起来有点像强直不动,真正的弛缓性瘫痪,反应迟钝,然后醒来。”

滋补的不动性:一系列的行为?

杨注意到,为了在短吻鳄中产生强直不动,他不得不强迫它们进入不自然的位置; 虽然短吻鳄在死亡滚动过程中确实颠倒过来,但时间要快得多(他们不会背上30秒)。

“鳄鱼是唯一可以显示强直不动的捕食性陆生脊椎动物,我们并不真正理解它与自然界的关系,”杨说。 “这可能只是他们不寻常的循环系统的结果。”

Gail Hampshire, via Wikimedia Commons. Distributed under a CC BY 2.0 license.

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这也意味着这种解释不太可能成为其他动物强直不动的机制。 对于已经描述了强直不动的大多数生物,生理基础是未知的。 可能是标签“强直不动”已被应用于一系列不同的行为,我们大多不知道其原因。

对Young而言,这一系列研究表明,新奇事物和联系都可以在令人惊讶的地方找到。

“我们发现鳄鱼的行为与人类的医疗条件有关,我们也找到了将这种行为与短吻鳄的异常心血管系统联系起来的方法,”Young说。 “另外,我们已经描述并证明了鳄鱼摔跤手已经知道了几代人的现象,为长期的路边景点提供了科学依据。”

参考

Young,BA,Adams,J.,Segal,S。和Kondrashova,T。(2018)。 通过多普勒超声检查鉴定美洲短吻鳄(Alligator mississippiensis)中强直不动的血流动力学。 比较生理学杂志A 204(11):953-964。 Doi:10.1007 / s00359-018-1293-x。