У дятла нет амортизаторов для защиты мозга от сотрясения

Бельгийские ученые опровергли гипотезу, что череп дятла амортизирует удары клювом. Наоборот, он эволюционировал так, чтобы повысить эффективность клевания, а не защищать мозг. Форма головы обеспечивают внутричерепное давление, при котором мозг находится в безопасности.

Ученые давно задавались вопросом, как дятлы не получают сотрясение мозга, когда стучат клювом по стволу дерева. Полагали, что череп должна как-то амортизировать удары. Гипотеза была парадоксальной, поскольку любое поглощение или рассеивание кинетической энергии, ухудшило бы способность долбить древесину.

Орнитологи из Университета Антверпена показали, что головы дятлов похожи скорее на молотки, чем на защитные шлемы. Результаты исследования опубликованы в журнале «Current Biology».

Исследователи анализировали высокоскоростные видеозаписи, как дятлы трех видов долбят деревья. Ученые впервые оценили замедление удара и разработали биомеханические модели черепов птиц.

Как передает «Naked Science», результаты показали, что голова оптимизирована для повышения эффективности клевания, а не для защиты мозга. Любая амортизация черепа была бы для дятлов невыгодной и энергозатратной.

Возник вопрос, почему же динамичные удары не наносят вреда мозгу. Будь на месте птицы человек или обезьяна, сотрясение было бы обеспечено. Ученые провели численное моделирование влияния размера и формы черепной коробки на внутричерепное давление.

Оказалось, давление обеспечивает безопасность мозга дятла даже при сильных ударах, поскольку сила воздействия на него ниже той, что может привести к сотрясению мозга у приматов. Но птицы все-таки могут получить черепно-мозговую травму — например, если начнут долбить металл.

Результаты работы имеют практические последствия, ранее анатомия черепа дятла вдохновляла инженеров при разработке амортизирующих материалов и шлемов. Учитывая, что анатомия дятла сводит к минимуму поглощение ударов, это может быть не лучшей идеей.