Дятел

Раскрыт механизм суперпрочности черепа дятла

На протяжении многих лет считалось, что дятлы способны выдерживать многочисленные удары о деревья благодаря амортизирующим свойствам черепа. Однако новое исследование аргентинских и американских биологов показывает, что дело не в поглощении энергии, а в контроле над движением головы.
Автор Наука Mail
Дятел
В целом, увеличение размера черепной коробки у птиц обычно зависит от более широких тенденций масштабирования черепно-лицевой областиИсточник: Unsplash

Дятлы известны способностью наносить тысячи высокоскоростных ударов по стволам ежедневно, что создает колоссальные нагрузки. Долгое время ученые объясняли это амортизацией и прочностью костных тканей. Однако работа, опубликованная в Journal of Anatomy коллективом из Национального университета Ла-Платы и Университета Джонса Хопкинса, опровергает эту точку зрения. Форма черепа не предназначена для смягчения ударов, она служит для направления сил с целью сохранения стабильности соединений.

Ведущий автор Себастьян Лайонс объясняет, что конструкция черепа дятла ограничивает вращательные эффекты, способные нарушить стабильность суставов. Важную роль играет квадратная кость, которая у птиц связывает нижнюю челюсть и черепную коробку. Такое строение обеспечивает подвижность, но при ударах может приводить к нестабильности.

Дятел
Дятлы, как правило, обладают относительно большим мозгом по сравнению с другими птицамиИсточник: Wikipedia

У дятлов геометрия костей изменена: они обладают меньшей вертикальной высотой, что снижает вращательные напряжения, воздействующие на клюв. Контроль вращательных напряжений является решающим фактором. Даже прочные конструкции могут быть дестабилизированы крутящим моментом, а для птиц с подвижными суставами эта задача стоит особенно остро. Строение черепа дятла работает подобно тому, как боксер стабилизирует голову и шею перед ударом, предотвращая скручивание.

В ходе работы специалисты обнаружили эволюционную особенность. Вариации относительного размера мозга у дятлов связаны с формой черепной коробки. Соавтор исследования Серхио Мартинес Небреда отмечает, что у большинства птиц увеличение черепной коробки ведет к удлинению лицевых структур и клюва. Это заставляет ударные силы воздействовать дальше от суставов, усиливая вращение. Дятлы отклоняются от этой тенденции. Пропорции их черепа реорганизуются так, что рост мозга не вызывает пропорционального удлинения лица. Это позволяет птицам иметь больший мозг и сохранять компактную геометрию черепа. Такая архитектура помогает дятлам выдерживать экстремальные нагрузки во время кормления, избегая повреждений.

Ранее в Калмыкии в объектив орнитологов попала редкая птица.