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合乐888app 啄木鸟撞树的私密,咱们被骗了几十年?

时间:2022-07-18 20:05 点击:132 次

▎药明康德本色团队剪辑

在很小的时分,咱们都了解过啄木鸟的故事。这些独树一帜的鸟儿会用它们那长长的喙不竭敲击树木,每秒不错敲击惊人的20次。关于啄木鸟来说,这么的当作有着多重意思:它们不错找到安身树干中的虫子,得回食品;不错凿出我方的窠巢;甚而还能以此招引良伴。但对咱们而言,啄木当作却有着令人微辞之处:不知疲惫地高速撞击树木,它们的大脑不会被撞坏吗?

不难瞎想,淌若换作咱们束缚地用头撞树,咱们早就脑轰动了:头部撞击时,头是停驻来了,但大脑会在惯性作用下络续上前畅通。于是大脑的前端受到挤压、后方被拉伸合乐888app,最终不错变成大脑毁伤。

然则合乐888app,啄木鸟却能在物换星移的撞击中清闲无恙。对此,科学界的主流意料是,它们颅骨上有一块松质骨,如消失块海绵,起到减震吸能的作用。这么,啄木鸟就天生装备了一枚“安全气囊”,从而幸免大脑碰到毁伤。

▲啄木鸟头骨暗示图,绿色的松质骨被觉得能在撞击时起到保护作用。(图片源流:参考贵府[1])

这个咱们从小听到大的表面,看上去适合原理。但当今,一项发表于《现代生物学》的全新商讨向这个意见发起了强有劲的挑战。

商讨团队想要探索的是,啄木鸟在撞击树木时究竟有莫得缓冲避震。毕竟,天然意料由来已久,但莫得人确凿捕捉到松质骨起缓冲作用的场景。

为此,商讨团队左右高速照相机拍下了6只啄木鸟的109段啄木视频。这些啄木鸟分属3个物种:黑啄木鸟(Dryocopus martius)、北美黑啄木鸟(Dryocopus pileatus)和大斑啄木鸟(Dendrocopos major)。

他们对视频中啄木鸟喙、眼睛与头部特定的点进行定位跟踪,这么不错精确地捕捉不同部位的畅通是否同步。截止是,在撞击时,眼睛与喙的降速透顶同步。由于松质骨就在眼睛前线,眼睛与喙同步的降速气候阐扬松质骨透顶莫得起到减震的作用。

▲高速照相机拍下的啄木鸟撞击视频。不同位点在撞击时同步降速。(视频源流:参考贵府[1])

接下来,商讨团队基于这些视频数据创建了模子,模拟截止清楚减震经由根柢无法保护它们的大脑。原因也不难连气儿:淌若松质骨确实招揽了撞击产生的部分动能,那么啄木鸟通过撞击施加的力就受到了减轻。因此,它们啄木的成果就会下跌。要钻进相通深的位置,啄木鸟需要更用劲地撞击,从而对消减震装配的作用。

既然莫得“安全气囊”,那么啄木鸟是若何幸免在不竭的头部撞击中出现脑轰动与大脑毁伤的?

商讨团队凭证模拟计较得到的谜底相称简便:啄木鸟撞击时大脑所承受的压力,根柢莫得达到脑轰动的阈值。事实上,淌若相通的应力作用到咱们的头上,足以激发脑轰动。但啄木鸟的大脑长度唯有人类大脑的1/7,这意味着它们不错承受的作用劲是咱们的7倍。

▲高速照相机下啄木鸟的撞击一霎(图片源流:Erica Ortlieb & Robert Shadwick/University of British Columbia)

凭证商讨团队的模拟,唯有当啄木鸟将撞击树木的力度提高至咫尺的4倍,或者撞击速率翻倍时,它们才会确凿碰到脑部毁伤。而咫尺的撞击进程,即使莫得“气囊”保护,也不会变成毁伤。此外商讨团队还测度大要它们领有某种机制来防护、缔造眇小的脑外伤。

天然,也有科学家觉得,当今还不是罢休“气囊”表面的时分。举例,一些啄木鸟在啄木之余,也会撞击更坚忍的物体,甚而是金属。在这种情况下,它们是松质骨可能会进展作用。天然,无论啄木鸟撞击时“不坏之身”的完好机制是什么,关于咱们来说,这都是珍爱不来的稀奇手段。因此,无论什么情况下,都要好好保护我方的大脑呀。

参考贵府:

[1] Van Wassenbergh et al. Woodpeckers minimise cranial absorption of shocks.Current Biology(2022) https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)00855-7

[2] Woodpeckers’ heads act more like stiff hammers than safety helmets. Retrieved July 14th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/957444

[3] Contrary to popular belief, woodpeckers don’t protect their brains when headbanging trees. Retrieved July 14th, 2022 from https://www.science.org/content/article/contrary-popular-belief-woodpeckers-don-t-protect-their-brains-when-headbanging-trees

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