之前關(guān)于啄木鳥頭骨減震的理論,全錯了
前幾年新鮮事里有兩篇關(guān)于啄木鳥為何不會腦震蕩的文章。經(jīng)典的說法以及之前的科學(xué)理論都指出,啄木鳥的頭骨可以減震——但,都錯了。
啄木鳥的頭骨不是用來吸收震動的,而是用來對木頭進行更猛烈、更有效的撞擊。
啄木鳥的喙類似與釘子,鳥大腦和喙之間的海綿骨曾被認為可以緩沖,使大腦免受連續(xù)撞擊的影響。但比利時安特衛(wèi)普大學(xué)的 Sam Van Wassenbergh 說,這種組織實際上可以幫助它們以最少的能量快速、深入地敲擊,就像精心設(shè)計的錘子。
“減震說,我們覺得沒有任何意義。內(nèi)置減震功能的錘子簡直就是壞錘子?!?/p>
Van Wassenbergh和同事分析了6只圈養(yǎng)啄木鳥敲擊木頭時的109段高速視頻:兩只黑啄木鳥 (Dryocopus martius)、兩只北美黑啄木鳥 (Dryocopuspileatus) 和兩只大斑啄木鳥 (Dendrocopos major)。
他們發(fā)現(xiàn),在喙敲入木頭后的幾毫秒內(nèi),鳥的眼睛和頭部以與喙基本相同的加速度減速,這意味著眼睛前面的海綿狀骨頭沒有被壓縮,也沒有吸收震動。
該團隊創(chuàng)建了啄木鳥的數(shù)字模型,以測試如果海綿狀的骨頭確實吸收了沖擊會發(fā)生什么。 Van Wassenbergh說,雖然緩沖可以減少對大腦的震動,但這也意味著鳥喙不能打入木質(zhì)材料。事實上,為了敲擊更深入,鳥兒必須更加努力地用更強大的力度撞擊頭部,實際上抵消了減震帶來的好處。
盡管缺乏減震功能,但研究小組發(fā)現(xiàn),鳥類的大腦并沒有遭受腦震蕩的風(fēng)險,因為沖擊力還不夠強。鑒于啄木鳥大腦的大小和質(zhì)量,頭骨中充滿液體,如果它們啄的速度是現(xiàn)有速度的2倍,或者它們撞擊力度是現(xiàn)有的4倍,才會遭受腦損傷。
“以自身體重為基,小生物能夠承受更大的外力?!?/p>
他說,“海綿狀骨頭”一詞并不意味著骨頭柔軟或可以壓縮。相反,它表明骨頭是多孔且重量輕的——這對飛鳥來說至關(guān)重要。 “骨骼的強度足以滿足需要它完成的功能?!?/p>
期刊參考:Current Biology,DOI:10.1016/j.cub.2022.05.052
原文:https://www.newscientist.com/article/2328724-woodpeckers-dont-have-built-in-shock-absorbers-to-protect-their-brain/