Oare ciocănitoarea o durere de cap?

De ce ceas ciocănitoarea ciugulit continuu cioc pe copaci, nu vine de la acest nebun? Viteza de impact ciocul poate fi de 2000 de kilometri pe oră! Cum poate rezista la un mic - de mărimea unei cireșe coapte - creierul ciocănitoarei este infinit lovituri repetate fără consecințe dăunătoare pentru ei înșiși?

Premiul, o alternativă Nobel, a mers la cercetător, a studiat structura craniului ciocănitoarei pentru a determina de ce el nu suferă de o durere de cap, în ciuda faptului că lemnul ciocan, cu o capacitate de 12.000 de batai pe zi.
Iwan Schwab de la Universitatea din California, Davis a intrat în panteonul de oameni de știință, a căror cercetare este considerat suficient de extravagante pentru a merita "shnobel" - să prezinte un premiu Nobel alternativ.
Activitatea Dr. Schwab, publicat în "British Journal of Ophthalmology"A raportat că ciocănitori ciocan o suprafață dură la o rată de 20 de ori pe secundă, exercitând în vigoare în 1200 de ori forța gravitațională a Pământului, și, astfel, nu se obține o contuzie, nu suferă de exfolierea a retinei și a altor simptome "sindromul copilului scuturat".
Ciocănitoarea are un amortizor de șoc puternic (pentru a calma dispozitiv de oscilație), pe care le protejează de dureri de cap.
"Pentru noi, dureri de cap, și de aceea este un lucru obișnuit, și că au existat, ne-am petrecut tot timpul, bate capul de perete?" - întreabă el. Pentru eforturile sale, Dr. Schwab a fost onorat la ceremonia "ig" Premiul de la Universitatea Harvard din Boston, Massachusetts, unde a primit mult ravnitul premiu în domeniul ornitologie.
Salvați ciocănitoarea încă mușchii gâtului. Ele sunt atât de minunat coordonate încât atunci când ciocănitoarea lovește mișcare cioc și cu capul într-o linie perfect dreaptă.
Dacă lovitura va fi lovit cel puțin un unghi mic, acesta va duce la distrugerea țesutului cerebral. Este lipsa de nodding și mișcările de rotație ale capului, așa cum sa dovedit, și servește ca o protecție fiabilă a creierului ciocănitoarei.

"zi Ciocănitoarea face aproximativ 12 mii. Cap, în timp ce nu cauzează nici un pericol pentru tine! Acest fapt surprinzător nu a dat nici o explicație, pentru că în același timp, a creat o supraîncărcare în 1000 de ori mai mare decât cădere liberă. Sa constatat că unele specii de ciocănitori, în timp ce ciobire scoarța, capacitatea de a muta ciocul la o viteză de aproximativ 25 kilometri pe oră! În același timp, cu capul dat pe spate, cu o accelerație negativă foarte mare, ceea ce este mai mult decât de două ori pe cea care astronauții sunt testate la începutul! Mai recent, un grup de oameni de știință din China au fost în măsură să răspundă la întrebarea: „De ce ciocănitoarea o durere de cap“.

Se pare că ciocănitoarea are un număr de abilități unice, și structura de interes a capului.
În primul rând pe deplin de a descifra mecanismul de protecție a capului ciocănitoarei de comoție cerebrală a reușit doi oameni de știință americani, Yvan Schwab de la Universitatea din California, la Davis si Philip, Mai de la Universitatea din California la Los Angeles, care a primit pentru aceasta descoperire Premiul Ignobelevskuyu în 2006 (acest premiu, pe care oamenii de știință primesc pentru „deschidere, provocând râde doar la început, și apoi-considerat provocator“ - în lumea științei, această primă nu este mai puțin popular decât Nobel). Biologii au examinat mecanismul prin exemplul zlatolobogo ciocănitori (aurifrons Melanerpes), care populează pădurile din Statele Unite, cu toate acestea, consideră că, aparent, acest sistem de securitate este comună tuturor membrilor ciocănitori (Piciformes).

Deci, de ce ciocănitoarea nu obține o contuzie. În primul rând, din cauza cioc ultra-tare lovește butoiul exact perpendicular pe suprafața acestuia din urmă, nu îndoiți sau vibreze la impact. Acest lucru asigură o activitate coordonată a mușchilor gâtului - atunci când „lucrări dolbitelnyh“ sunt doar acei muschi care sunt responsabile pentru deplasarea capului înainte și înapoi, și cei care efectuează mișcarea laterală a gâtului, sunt inactive. Aceasta este o ciocănitoare punct de vedere fizic nu se poate abate de la cursul ales.

În plus, craniul acestei păsări și creierul său separă doar un strat subțire de lichid intracraniene, care nu permite vibrațiilor să câștige suficientă putere pentru efecte periculoase asupra creierului. În plus, acest lichid este destul de vâscos, așa că imediat se stinge toate care rezultă din valul grevă, care poate deteriora centrul nervos din cele mai importante.

Este, de asemenea, un rol important în protejarea creierului de la lovituri de joc hioid - un element esențial al oaselor hioide de păsări, care în sine este mai mult cartilaj decat tesutul osos prezent. Ciocănitoarea, el este extrem de bine dezvoltat, foarte extinse și lungime, situată nu numai în gât (ca la mamifere), și vine în nazofaringe, transformându-l în jurul valorii în fața craniului. Aceasta este în interiorul craniului la această pasăre are un absorbant suplimentar șoc elastic.

In plus, au arătat un studiu al structurii interne a oaselor craniene ale ciocănitoarea, aproape toate conțin un țesut poros de tip burete, care este un absorbant de șoc suplimentar. În acest sens, craniul ciocănitoarei este mai mult ca cea a puilor decât la păsările adulte (în care proporția de os spongios este extrem de mic). Așa că vibrațiile nu sunt în măsură să „restituie“ craniul și fluidul hioid, „calmează“, a osului.

În plus, ciocănitoarea are un alt tip de „centură de siguranță“ pentru ochi - în timp ce lovind (membrana nictitante) a treia pleoapa este coborâtă la păsări-ochi pentru a proteja globul ocular de vibrații și pentru a preveni dezlipire de retina. Deci ciocănitoarele viziune, în ciuda „dolbitelny“ stilul de viață, întotdeauna în ordine.

Și, desigur, pentru a se potrivi în craniul acestor sisteme de siguranță, ciocănitori a trebuit să reducă în mod semnificativ suprafața creierului său. Cu toate acestea, sillier păsările rămase ale acestui ei nu au - dimpotrivă, ciocănitoarea este foarte inteligent și are un comportament teritorial și de creștere destul de complicată. Faptul că, spre deosebire de mamifere, pasari procese de activitate mai mare rațională nu apar în cortexul cerebral, și situată sub dungi Taurul si strat numit giperstriatuma. Și acele părți ale creierului care nu sunt ocupă inițial o suprafață foarte mare, deoarece acestea sunt destul de neuroni bine ambalate. Prin urmare, ciocănitoarea poate comprima cu ușurință creierul, fără a sacrifica intelectul său.

Deci, ce înseamnă această pasăre inteligent poate învăța pe oameni? Da, cel puțin cum să dezvolte un design sofisticat de șoc. de lucru similare efectuate recent, oamenii de stiinta americani de la Laboratorul de Bioinginerie la Universitatea din Berkeley. Un studiu atent al videoclipului întârziat „buchiseală“ și ciocănitori de formare a imaginii de date le-a permis să se dezvolte un artificiale de amortizare (de exemplu, asigurarea de securitate), sistem similar cu cel al unei ciocănitoarea.

Rolul super-tare ciocul într-un registru de tiraj artificial poate juca un înveliș exterior puternic - de exemplu, oțel sau titan. Funcția fluidului intracraniene în acest dispozitiv presupune al doilea strat, metal interior, separat de oțel, stratul exterior, elastic. Mai jos, care este un strat de dur, dar în același timp, din cauciuc elastic - hioid similare. Un „surogat“ structură de tip burete este de a umple întregul volum liber de sub cauciucurile bine ambalate cu mărgele de sticlă, dimensiunea de aproximativ un milimetru. Este dovedit faptul că acestea sunt foarte eficiente „pulverizare“ energia de impact, și blochează transmiterea vibrațiilor periculoase pe cea mai valoroasă parte a centrului, pentru care toate aceste sisteme și acolo - care este un „creier“.

Un astfel de amortizor, în conformitate cu dezvoltatorii, se pot proteja diferite modele delicate, cum ar fi electronica, de la șocuri puternice. Poate fi plasat într-o coajă de „cutii negre“ aeronave, computerele de la bordul navelor sau de a folosi aceasta pentru a dezvolta o nouă generație de dispozitive catapulte. Este posibil ca acest înveliș poate fi de asemenea utilizat în corpul masina ca un amortizor suplimentar.

După crearea unui prototip in miniatura, cercetatorii au efectuat primele teste ale membranei. L-au pus în glontul din arma de gaz și a împușcat-l într-o foaie groasă de aluminiu. Supraîncărcarea grevei a ajuns la 60.000 g, dar amortizorul a apărat în mod eficient el este ascuns în umplutura electronică. Deci, acest sistem funcționează destul de eficient. Acum, dezvoltatorii lucrează la crearea de aceeași dimensiune mare a amortizorului.

Oamenii de stiinta chinezi au studiat protecția ciocănitoarea împotriva șocurilor și vibrațiilor, pe care ei cred pot contribui la crearea unor noi materiale anti-șoc și structuri care pot fi utilizate în diverse domenii ale activității umane. Laboratorul de Stat de Analiza structurală pentru ingineri Dalian industriale Universitatea de echipamente au descoperit că întregul corp al ciocănitoarei funcționează ca un mecanism de mare antișoc pentru a absorbi energia de impact.

Bird pecks un copac cu o frecvență foarte mare (aproximativ 25 Hz) și viteza (aproximativ șapte metri pe secundă), care este mai mult de 1000 de ori gravitația Pământului. Oamenii de stiinta sdealali model special de calculator 3D folosind tomogram pentru a înțelege exact cum ciocănitoarea protejează creierul de daune.

Cercetatorii au descoperit ca cea mai mare parte a corpului de energie de impact acumulat păsări (99,7%) și doar 0,3% cad pe capul unei ciocănitoarea. Energia de impact are asupra cioc de pasare, pasărea este încă o parte din osul hioid. Și că o mică parte din energia, care reprezintă în continuare capul ciocănitoarei este transformată în căldură, motiv pentru care temperatura creierului este mult crescut.

Bird este obligat să ia pauze între ciugulit un copac, pentru a reduce temperatura.

Rezultatele vor fi publicate in revista stiintifica Stiinta China.