Оказалось, что птицы сознательно напрягают мышцы шеи, живота и хвоста, чтобы превратить свое тело в жесткий молоток и защитить мозг от чудовищных перегрузок, достигающих 400g. Для сравнения, космонавт при старте ракеты испытывает перегрузку в 3−5g.
Чтобы понять механизм долбления, ученые из Брауновского университета (США) и университета Мюнстера (Германия) провели серию экспериментов с дикими пушистыми дятлами. Они снимали птиц на высокоскоростное видео, фиксируя каждое движение, и одновременно измеряли электрические сигналы в ключевых мышцах: головы, шеи, живота, хвоста и ног. Дополнительно регистрировалось давление в дыхательных путях, чтобы отследить паттерны дыхания.
Анализ данных показал, что ударная сила создается не только шеей. Главными «двигателями» являются передние мышцы шеи и, что удивительно, сгибатели бедра. Именно они толкают тело птицы вперед. В момент удара дятел откидывает голову назад и напрягает три мышцы у основания черепа, создавая жесткую опору. Одновременно напрягаются мышцы живота и хвоста, которые стабилизируют все тело, «якоря» его о дерево.
По сути, дятлы всем телом готовятся к удару, чтобы целиком превратиться в бьющий инструмент.
Еще одним ключевым открытием стала роль дыхания. Исследователи обнаружили, что дятел синхронизирует каждый удар с мощным коротким выдохом. Этот «хрюк» или «крик», как у теннисистов при ударе по мячу, помогает стабилизировать мышцы корпуса и увеличить силу удара, отметили исследователи.
При этом в режиме сверхбыстрой связи (до 13 ударов в секунду) птица умудряется делать мини-вдох длительностью около 40 миллисекунд между каждым ударом. Выводы команды опубликованы в научном издании Journal of Experimental Biology.
Ранее Наука Mail рассказывала, зачем жирафу длинные ноги.
