Чому у дятлів не буває струсу мозку BBC News українська служба
Поділитися повідомленням у
Зовнішні посилання відкриються в окремому вікні.
Зовнішні посилання відкриються в окремому вікні
Аналіз зйомки високошвидкісними камерами, томографія та комп'ютерна симуляція допомогли пролити світло на те, як дятлам вдається вберегти свій мозок від травм.
Голова дятла, що довбає дерево, при кожному ударі рухається зі швидкістю близько 6 метрів в секунду, піддаючись при цьому перевантаженню, що в тисячу разів перевищує прискорення вільного падіння.
Ці спостереження допоможуть розробити більш міцні засоби захисту для людей.
Вчені вже давно вивчають анатомію черепа дятлів, намагаючись зрозуміти, як їм вдається з такою силою стукати по деревах, не завдаючи собі ніякої шкоди.
Виявилося, що мозок цих птахів щільно прилягає до черепа, тому у нього просто фізично немає місця для руху. Крім того, мозок дятла більше витягнутий по вертикалі, ніж по горизонталі і таким чином навантаження розподіляється на більшій площі.
Експерти також докладно вивчили будову під'язикової кістки, яка відіграє у цьому важливу роль.
Кількісні характеристики
"Ми знали, що в минулому дослідники здебільшого просто намагалися пояснити його причини, - розповів він в інтерв'ю Бі-бі-сі. - Щоб повніше розкрити цю проблему, потрібно вивчити кількісні характеристики, які допоможуть використати біологічні механізми у дизайні захисних головних уборів для людини і взагалі у промисловому дизайні”.
Виявилося, що при ударі птах трохи повертає голову, і це впливає на поширення чинних сил.
За допомогою комп'ютерної томографії та скануючої електронної мікроскопії черепа дятла експерти змогли у всіхдеталях вивчити його мікроструктуру та визначити, у яких місцях змінюється щільність кісток.
Усі ці дані, своєю чергою, дозволили використовувати комп'ютерну симуляцію до розрахунку сил, діючих на голову птиці.
В результаті дослідники виділили три фактори, які оберігають голову дятла від ушкодження.
По-перше, петлеподібна під'язикова кістка, що проходить навколо всього черепа птиці, діє як своєрідний пас безпеки, особливо в перші миті після удару дзьобом.
По-друге, дослідники виявили, що довжина верхньої та нижньої частини дзьоба птиці різна, і ця асиметрія в міру передачі сили від кінчика дзьоба до кістки знижує навантаження на мозок.
Нарешті, експерти встановили, що рівномірному розподілу цього навантаження і, як наслідок, захисту мозку сприяють пластинчасті кістки з губчастою структурою в різних точках черепа.
Вчені підкреслюють, що мозок дятлів захищений від ушкоджень саме завдяки поєднанню всіх цих трьох факторів, а не одній окремій особливості.