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啄木鸟的头更像硬锤子,而不是安全头盔

啄木鸟的头更像硬锤子,而不是安全头盔
2022年08月01日 14:59 新浪网 作者 Fergusondong

  长期以来,科学家一直想知道啄木鸟如何反复将嘴巴敲打在树干上,而不会损害他们的大脑。这导致了这样的想法,即他们的头骨必须像吸震头盔一样。现在,研究人员在7月14日的《当代生物学》杂志上报道驳斥了这一观点,称他们的头部更像硬锤子。事实上,他们的计算表明,任何减震都会阻碍啄木鸟的啄食能力。

  比利时安特卫普大学的Sam Van Wassenbergh说,通过分析三种啄木鸟的高速视频,我们发现啄木鸟不会吸收树冲击的冲击。

  Van Wassenbergh及其同事首先量化了三种啄木鸟物种啄食时的冲击减速。他们使用这些数据建立了生物力学模型,这使他们得出结论,头骨的任何减震性都会对鸟类不利。

  但是,如果他们的头骨不能充当减震器,愤怒的啄食会让他们的大脑处于危险之中吗?事实证明它没有。虽然每个啄的减速冲击超过了猴子和人类脑震荡的已知阈值,但啄木鸟较小的大脑可以承受。Van Wassenbergh说,啄木鸟可能会犯错误,例如,如果他们全力啄金属。但即使他们的头骨没有充当防护头盔,他们通常对树干的啄食通常远低于阈值,会导致脑震荡。

  Van Wassenbergh说,没有减震并不意味着他们的大脑在看似剧烈的撞击中处于危险之中。即使分析的100多个啄木鸟的最强烈冲击对啄木鸟的大脑来说也应该是安全的,因为我们的计算显示,大脑负荷低于脑震荡的人类。

  Van Wassenbergh说,这些发现驳斥了长期以来的减震理论,该理论在媒体、书籍、动物园等中广为流行。他说,在动物园拍摄啄木鸟时,我目睹了父母向他们的孩子解释说,啄木鸟不会头痛,因为它们的头部内置了减震器。这个啄木鸟休克的神话现在被我们的发现打破了。

  他说,从进化的角度来看,这些发现可以解释为什么没有头部和颈部肌肉大得多的啄木鸟。虽然一只更大的啄木鸟可以提供更强大的啄木鸟,但脑震荡可能会给它们带来重大问题。

  他补充说,这些发现也具有一些实际意义,因为工程师之前曾使用啄木鸟颅骨架的解剖学作为开发减震材料和头盔的灵感来源。新发现表明,鉴于啄木鸟解剖学最大限度地减少了减震,这并不是个好主意。

  Van Wassenbergh指出,他的团队最近的另一项研究表明,啄木鸟的嘴经常卡住,但鸟儿通过喙上半部和下半部分交替移动来迅速解放自己。他们现在正在研究喙形状如何适应啄食。

  这项研究得到了安特卫普大学、国家研究机构和欧盟地平线2020计划的资助。

  

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