Cum îşi protejează ciocănitorile capul de lovituri?

Cercetătorii de la Universitatea Politehnică din Hong Kong au analizat, cu ajutorul filmărilor slow-motion, al imaginilor cu raze X şi al simulărilor computerizate, modul în care ciocănitorile sunt protejate de leziuni cerebrale atunci când „ciocăne” copacii.

Capul ciocănitoarei se mişcă cu o viteză de 6 metri pe secundă, la fiecare „ciocănire” suportând o deceleraţie de o mie de ori mai puternică decât forţa gravitaţională.

În studiul publicat în jurnalul Plos One, cercetătorii afirmă că aceste păsări sunt protejate de asimetria părţilor superioară şi inferioară a ciocului, precum şi de o structură spongioasă a oaselor craniene.

Aceste păsări au un spaţiu extrem de redus între creier şi craniu, astfel încât creierul lor nu are suficient loc de mişcare, ca în cazul oamenilor. Totodată, creierele lor sunt mai alungite de sus în jos decât din faţă în spate, forţele exercitate asupra craniului fiind astfel întinse pe o zonă cerebrală mai mare.

Dincolo de construcţia anatomică a capului ciocănitorilor, cercetătorii au analizat comportamentul zburătoarelor într-un mediu controlat. Două camere prelevau imagini ale păsărilor în timp ce loveau un senzor, care măsura puterea „ciocănirii”. Cu această ocazie, s-a putut observa cum păsările întorceau uşor capul, influenţând astfel modul de distribuire a forţelor.

În final, echipa de cercetători a prelevat o tomografie computerizată şi cu un microscop electronic au analizat craniile ciocănitorilor, înfăţişând astfel detaliat modul exact de îmbinare al oaselor şi variaţia densităţii acestora. Cu aceste date, au realizat o simulare computerizată pentru a calcula forţele exercitate asupra craniului în timpul „ciocănirii”.

Simularea a arătat că protecţia cerebrală este realizată de cumulul a trei factori: structura osului hioid, ce acţionează ca o „centură de siguranţă”, diferenţa de lungime între partea superioară şi cea inferioară a ciocului şi structura spongioasă în unele puncte ale craniului.

Oamenii de ştiinţă studiază anatomia ciocănitorilor de mai mulţi ani, această analiză fiind utilă în proiectarea şi construcţia de căşti de protecţie mai eficiente pentru oameni.

Sursa