Precisão dos movimentos de mamíferos ligados a receptores de tendão

Precisão dos movimentos de mamíferos ligados a receptores de tendão
Precisão dos movimentos de mamíferos ligados a receptores de tendão
Anonim

As habilidades motoras de animais de quatro patas dependem em grande parte da habilidade de seu sistema nervoso de coordenar com precisão as habilidades motoras do esqueleto e dos músculos. Isso pode ser visto de fora: se você observar de perto os movimentos dos membros do crocodilo, verá que eles estão longe de ser tão suaves, precisos e econômicos quanto os movimentos de um gato.

O professor da New York University of Technology Michael Granatosky foi o primeiro a relacionar essa diferença nas diferenças na estrutura do sistema nervoso periférico dos mamíferos, de um lado, e de répteis e anfíbios mais "primitivos", do outro. Um artigo preparado por ele e seus colegas foi publicado no Journal of Experimental Biology.

O fato é que, na junção das fibras musculares e tendões, os tetrápodes possuem receptores especiais - os órgãos de Golgi. Eles monitoram a tensão muscular, sinalizando um estresse perigoso que pode danificá-la. Em anfíbios e répteis, os órgãos tendinosos de Golgi estão distribuídos por toda essa área. No entanto, em pássaros e mamíferos, eles são encontrados diretamente na junção músculo-tendão.

Cientistas sugeriram que isso permite que tetrápodes mais "complexos" registrem com mais precisão o alongamento e forneçam maior controle sobre o movimento. “Essas diferenças estruturais são conhecidas há muito tempo, mas até agora ninguém pensou sobre as implicações para os animais”, diz o professor Granatocki.

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Para descobrir, biólogos coletaram e analisaram dados sobre a atividade motora de representantes de 55 espécies. Em particular, eles analisaram as estatísticas de comprimento da passada, descobrindo que em um réptil ou anfíbio, ela pode variar de forma bastante perceptível. Mas os mamíferos se movem em uma superfície plana com movimentos quase iguais e precisos.

Essa precisão, aparentemente, não só aumenta a destreza do animal, mas também economiza energia, aumenta a controlabilidade de quedas e reduz traumas. Os cientistas chegam a sugerir que foram precisamente as características da anatomia do sistema nervoso periférico que permitiram que pássaros e mamíferos reduzissem significativamente a massa de seu esqueleto, que se tornou muitas vezes mais leve do que o de répteis de tamanho comparável.

“Os ossos de répteis e anfíbios são capazes de suportar cargas dez vezes maiores do que seu próprio peso, enquanto em pássaros e mamíferos apenas 2,5 vezes”, observa Michael Granatocki. "Talvez eles tenham uma estrutura óssea mais leve e menos intensiva em energia precisamente porque não precisavam mais de uma 'estrutura' de proteção pesada."

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