Układ ustaleniowy żyrafy

Naukowcy z Royal Veterinary College w Londynie zidentyfikowali wysoce wyspecjalizowane struktury anatomiczne, które uważa się, że utrzymują prawidłową postawę żyrafy pomimo nacisku jej ogromnej masy ciała.

„Żyrafy ważą około tysiąca kilogramów, są to więc ciężkie zwierzęta, jednak jak na swoje wymiary i masę mają niezwykle cienkie kości kończyn.” – wyjaśnia badacz Christ Basu, doktorant w Structure & Motion Lab. „Oznacza to, że ich kości znajdują się stale pod wpływem silnego stresu mechanicznego.” U żyraf kości odpowiadające kościom śródstopia i śródręcza są niezwykle długie, sięgające połowy długości samej kończyny. Wzdłuż nich biegnie rowek, w którym znajduje się więzadło (lig. suspensorium). Struktura ta została dobrze poznana u dużych zwierząt domowych, zwłaszcza u koni, ale po raz pierwszy opisano ją u gatunku jakim jest żyrafa.

Naukowcy studiujący anatomię żyrafy wysnuli hipotezę, iż opisany układ kostny pozwala na utrzymanie ciężaru zwierzęcia. Aby to sprawdzić, badacze otrzymali kończyny padłych zwierząt z europejskich ogrodów zoologicznych. Pochodziły one od zwierząt trzymanych w niewoli zmarłych w sposób naturalny lub poddanych eutanazji z przyczyn niezwiązanych z opisanymi badaniami. Kończyny umieszczono w sztywnych ramach. Przy użyciu prasy hydraulicznej naukowcy nanieśli na nie siłę do 2500 Newtonów (ok. 250 kg), odpowiadającej sile przypadającej na jedną kończynę żyrafy. Okazało się, że kończyny pozostawały stabilnie w pozycji pionowej bez dodatkowego wsparcia. Były w stanie wytrzymać nawet większe obciążenia.

Więzadło jak tkanką elastyczną, w przeciwieństwie do mięśni nie może samodzielnie generować siły, a jedynie zapewnić bierne wsparcie. Oznacza to, że żyrafy mogą podtrzymywać swoją masę ciała nie angażując w sposób aktywny mięśni kończyn, minimalizując w ten sposób zmęczenie. Podobny mechanizm, zwany układem ustaleniowym, opisano u koni. Chris Basu ma nadzieję, że zebrane informacje mogą wyjaśnić jak żyrafy ewoluowały z małych, podobnych do antylop zwierząt do tych, jakie znamy dzisiaj. Podejrzewa, że gdyby nie opisane więzadło, żyrafy nie byłyby w stanie osiągnąć takich rozmiarów.

Źródło: http://phys.org/news/2014-07-groovy-giraffes-distinct-bone-animals.html