Дятлы работают клювом без амортизации
…а от травм и сотрясений их защищает особое строение мозга и его расположение в черепе.
Когда дятлы долбят по дереву, их голова движется со скоростью 7 метров в секунду, и когда клюв встречается с деревом, голова испытывает удар, сила которого более чем в 1000 раз превышает силу земного тяготения. И никакого сотрясения мозга у них не случается. Очевидно, у дятлов есть какие-то анатомические приспособления, чтобы смягчать удар. Мы как-то подробно о них рассказывали: тут и особое строение клюва, и сложноустроенная подъязычная кость, которая сидит на черепе, подобно подушке безопасности, и устройство черепных костей.
Но вот исследователи из Антверпенского университета вместе с коллегами из Франции и Канады пишут в Current Biology, что дятлы долбят клювом без какой-либо амортизации. Если бы у дятлов была какая-нибудь подушка безопасности, то клюв и череп у них останавливались бы по-разному. Представим, как движется голова дятла: вот клюв столкнулся с деревом и остановился. Если череп жёстко соединён с клювом, то он остановится одновременно с ним. Если между ними есть какая-то амортизация, череп хотя бы чуть-чуть, но будет двигаться ещё вперёд, пока будет сжиматься смягчающая удар «подушка».
Исследователи сняли более сотни высокоскоростных видео с тремя видами дятлов — желной, хохлатой желной и большим пёстрым дятлом. Камеры следили за определёнными точками на клювах птиц и на их головах за клювом. Анализ видеозаписей показал, что череп дятлов останавливается вместе с клювом, то есть он достаточно жёсткий, и в нём нет ничего, что поглощало бы удар. На самом деле, тут есть свой смысл: если бы удар как-то смягчался, дятлу трудно было бы выдалбливать древесину — ему пришлось бы прилагать больше усилий. Это как если бы нам вдруг пришло в голову забивать гвозди через одеяло.
Но что тогда защищает дятлов от сотрясения мозга? Предположительно, строение самого мозга и его расположение в черепе. Например, мозг дятлов, как у всех птиц и зверей, не прилегает вплотную к костям черепа — между ним и черепом остаётся небольшое пространство, заполненное особой жидкостью. От сильного удара мозг начинает болтаться в окружающей его жидкости, стукаясь о череп изнутри. Чем больше пространство, тем сильнее удар. У дятлов это пространство меньше, чем у других птиц, и на самом мозге у них меньше выпуклостей, так что если какие-то остатки ударной волны доходят до мозга, они его не травмируют. В то же время известно, что определённые последствия ударного воздействия всё же имеют место: в мозге дятлов находят белковые отложения, которые появляются при травматических энцефалопатиях.
Впрочем, не стоит так сразу отвергать амортизирующие свойства дятловой головы — возможно, ещё не все биомеханические хитрости нам известны. В конце концов, дятлам действительно ведь удаётся жить без травм и сотрясений, хотя клювом они работают каждый день.
