“Hetkinen — juuri täällä?!” Linnun sydämen todellinen leikkaus paljastaa yllättävän pumpputoiminnan
Tervehdys! Olen tiedekouluttaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on kokeilua.
Linnut nousevat korkealle taivaalle. Mistä ihmeestä ne saavat kaiken sen energian, jolla ne jaksavat räpytellä siipiään niin vimmatusti? Salaisuus piilee niiden pienen kehon sisällä piilotetussa ”supertehokkaassa moottorissa”. Se on sydän, joka on rakennettu yhtä taidokkaasti – tai jopa taidokkaammin – kuin meillä ihmisillä.
Tässä raportissa kerromme 75 minuutin erikoistunnista, jonka pidimme oppilaiden kanssa. Teimme tunnin aikana kanan sydämen (eli kanan sydänlihan) dissektion. Tutkimme tämän pienen elimen kautta, kuinka elämä pumppaa energiaa koko kehoon, ja syvennyimme sen mysteereihin.
Pääsimme koskemaan todelliseen elimeen, ja se paljasti elämän hienostuneen insinööriosaamisen, jota ei pelkästään oppikirjoja lukemalla ymmärrä. Tule mukaan katsomaan!
Kuvitellaan ensin rakenne
Ennen dissektion aloittamista käydään läpi sydämen perusmekanismi. Jos tarkastelemme eläinten evoluutiota, kaloilla on yksi eteinen ja yksi kammio, sammakkoeläimillä kaksi eteistä ja yksi kammio, mutta linnuilla ja nisäkkäillä on kaikkein kehittynein rakenne: kaksi eteistä ja kaksi kammiota.
Juuri tämä mekanismi, joka erottaa happipitoisen veren ja hiilidioksidia kuljettavan veren täydellisesti toisistaan, mahdollistaa lintujen korkean aineenvaihdunnan, joka on tarpeen niiden korkean ruumiinlämmön ylläpitämiseksi ja voimakkaan lentämisen mahdollistamiseksi.
Tällä tunnilla käytimme opetusmateriaalina ”kanan sydänlihaa” (eli ”kanan sydämiä”), jota saa ruokakaupoista. Kahden kilon pakkauksessa on noin 130–140 sydäntä, mikä on juuri sopiva määrä luokalle, jotta jokainen oppilas saa yhden sydämen tutkittavakseen.
Kotimainen kanan sydänliha 2 kg
Ennen dissektiota kannattaa katsoa alla oleva video, jotta saa paremman kuvan liikkuvasta sydämestä. Se auttaa hahmottamaan havainnoinnin kannalta olennaiset kohdat.
Keittiösaksilla sydämen sisäpuolelle
Kun puhutaan dissektiosta, mieleen tulee helposti vaikea operaatio, jossa käytetään veistä, mutta yläkoulun opetuksessa keittiösakset ovat itse asiassa erinomainen työkalu. Niiden terää taitavasti käyttämällä voimme leikata pienen sydämen auki turvallisesti sen rakennetta tuhoamatta.
Havainnointiohjeet
1. Leikkaa sydän pituussuunnassa! Leikkaa ensin sydän saksilla kahtia pituussuunnassa ja katso poikkileikkausta. Ensimmäinen askel on nähdä omin silmin, että sydän ei ole vain lihaskimpale, vaan että sen sisällä on huoneita (onteloita).
2. Tee sivulta viilto ja levitä auki Rakennetta tutkiaksemme teemme sydämeen viillon sivulta ja leikkaamme sen auki noin kahden kolmasosan verran. Tällä tavoin eteis- ja kammiosydämen osat (vasen kammio, oikea kammio ja eteiset) näkyvät panoraamamaisesti ja paljastavat, miten ne ovat sijoittuneet ja yhteydessä toisiinsa.
Hämmästyttävä löytö: Pieni oikea kammio ja voimakas vasen kammio
Kun oppilaat näkivät leikatun sydämen, hämmästyksen huudahduksia kuului sieltä täältä. Koska linnun sydän on niin pieni, eteisen löytäminen vaati hieman taitoa, mutta sen sijaan kaikkien huomio kiinnittyi oikean kammion kokoon.
Linnun oikea kammio on yllättävän ohut ja pieni verrattuna vasempaan kammioon. Jäi miettimään, ”eikö se olekaan isompi?”, mutta vastakohtana tähän, vasemman kammion seinämä, joka pumppaa verta koko kehoon, oli paksu ja koostui vahvasta lihaskimpaleesta.
Oikea kammio lähettää verta vain aivan vieressä olevaan keuhkoon, kun taas vasen kammio joutuu työntämään verta jokaiseen kehon nurkkaan, välillä painovoimaa vastaan. Tämä valtava ero lihasseinämän paksuudessa on elämän suunnitelma tehokkuuden maksimoimiseksi.
Veren reitin seuraaminen
Lopuksi teimme kokeen selvittääksemme, mihin suuntaan veri virtaa. Työnsimme hammastikun vasempaan kammioon ja työnnimme sitä varovasti syvemmälle.
Yhtäkkiä hammastikun kärki ilmestyi ulos aortasta!
Etummainen tiku on aortassa, takana oleva tiku on laskimossa (vena cava)
Tällä hetkellä sydän, joka näytti aiemmin vain erillisiltä osilta, tuntuu yhdeltä täydelliseltä pumppujärjestelmältä. Tällaista vakuuttavuutta ei voi saada pelkästään kuvakirjan kuvista, vaan se on todellisen esineen antama vakuuttavuus.
Pieni kanan sydän opetti meille, kuinka arvokas on se sydän, joka toimii hetkeksikään pysähtymättä, jotta voimme elää. Kokeilkaa tätä ”elämän insinööriosaamista” omassa koulussanne!
Tiedustelut ja pyynnöt
Tehdään tieteen ihmeistä ja hauskuudesta lähestyttävämpiä! Olen koonnut helposti ymmärrettäviä vinkkejä ja hauskoja tiedekokeita, joita voi tehdä kotona. Haeskele lisätietoa!
Tieteen luonnoskirjan sisältö on julkaistu kirjana. Lisätietoja täältä
Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, täältä
Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-valvonta, esiintymiset jne.) täältä
Artikkelien päivitykset X:ssä!
Tieteen temppukanava lähettää kokeiluvideoita!
