Голова дятла это молоток, а не шлем: яростное клевание не подвергает риску их мозг, показало исследование

Ученые развенчали популярную теорию о том, что дятел может многократно ударять клювом по дереву на высокой скорости, не причиняя себе вреда мозгу.

Исследователи проанализировали высокоскоростные видеоролики трех видов дятлов.

Говорят, что головы дятлов больше похожи на жесткие молотки, чем на защитные каски, пишет dailymail.co.uk.

Полученные данные опровергают предыдущие теории о том, что в их головы встроены амортизаторы.

Ученые развенчали популярную теорию о том, что дятел может многократно ударять клювом по дереву на высокой скорости, не причиняя себе вреда мозгу.

Исследователи проанализировали высокоскоростные видеоролики трех видов дятлов — пестрого дятла, черного дятла и большого пестрого дятла.

Они обнаружили, что их черепа действуют не как амортизирующие шлемы, как считалось ранее, а скорее как жесткие металлические молотки.

На самом деле, их расчеты показывают, что любое поглощение ударов будет препятствовать способности дятла клевать.

Дятлы быстро сверлят деревья, чтобы достать насекомых глубоко из древесины своими длинными языками.

МОЛОТКИ ИЛИ ШЛЕМЫ?

Ученые давно задавались вопросом, как дятлы могут многократно стучать клювом по стволу дерева, не повреждая свой мозг.

Это привело к мысли, что их черепа должны действовать как амортизирующие шлемы.

Но исследователи опровергли это мнение, заявив, что их головы действуют больше как жесткие молотки.

Исследователи заявили, что даже несмотря на то, что их черепа не действуют как амортизаторы, яростное клевание не подвергает риску их мозг.

«Проанализировав высокоскоростные видеоролики трех видов дятлов, мы обнаружили, что дятлы не поглощают шок от удара о дерево», — сказал автор исследования Сэм Ван Вассенберг из Университета Антверпена, Бельгия.

Когда движущаяся голова ударяется о неподвижный объект, внезапное замедление головы ("ударное замедление") вызывает компрессию в месте удара мозга и расширение в задней части, что может повредить нейроны и вызвать дисфункцию.

У дятлов есть губчатая кость в черепе, прямо перед клювом, которая ранее считалась амортизатором.

Разработчики амортизирующих материалов и инструментов, таких как шлемы, даже использовали морфологию дятлов в качестве источника вдохновения.

Тем не менее, теория амортизаторов является «противоречивой», говорят Ван Вассенберг и его коллеги, из-за «очевидного парадокса поглощения удара, который дятел хочет передать дереву».

«Если бы клюв поглотил большую часть собственного удара, несчастной птице пришлось бы биться еще сильнее», — пишут они в своей статье.

«Следовательно, поскольку сильное селективное давление, вероятно, улучшило способность молотка в процессе эволюции дятлов, как могла также развиться черта, снижающая эту производительность?»

Ван Вассенберг и его коллеги изучали замедление удара во время клевания у трех видов дятлов, снимая их на видео и просматривая отснятый материал.

Они использовали данные для построения биомеханических моделей, что привело их к выводу, что любая амортизация черепа будет для них невыгодной.

Кроме того, несмотря на то, что их черепа не действуют как амортизаторы, яростное клевание не подвергает риску их мозг, говорят исследователи.

В то время как шок замедления с каждым клеванием превышает известный порог сотрясения мозга у обезьян и людей, меньший мозг дятлов может выдержать его, утверждают они.

Ван Вассенберг сказал, что дятлы могут повредить мозг, если будут клевать металл на полную мощность.

Но их обычное клевание стволов деревьев, как правило, значительно ниже порога, вызывающего сотрясение мозга, даже если их черепа не действуют как защитные шлемы.

Это контрастирует с результатами исследования 2018 года , которое показало, что мозг дятла показывает высокий уровень вызывающего болезнь Альцгеймера белка, называемого тау, который связан с нейродегенеративными заболеваниями, такими как деменция.

По словам Ван Вассенберга, отсутствие амортизации не означает, что их мозгу угрожает опасность во время «кажущихся сильными ударов».

«Даже самые сильные удары от более чем 100 проанализированных клещей должны быть безопасными для мозга дятлов, поскольку наши расчеты показали, что нагрузка на мозг ниже, чем у людей, страдающих сотрясением мозга», — сказал он.

Полученные данные опровергают давнюю теорию поглощения ударов, которая была популяризирована в средствах массовой информации, книгах, зоопарках и т. д.

«Снимая дятлов в зоопарках, я был свидетелем того, как родители объясняли своим детям, что у дятлов не бывает головной боли, потому что в их голову встроен амортизатор», — сказал он.

«Этот миф о способности дятлов поглощать удары теперь развеян нашими открытиями».

Новое исследование было опубликовано сегодня в журнале Current Biology.