چگونه یک دارکوب از آسیب مغزی جلوگیری می کند؟

دارکوب ها که مجبورند روزهای خود را با کوبیدن جمجمه های کوچک خود به تنه درختان در جستجوی غذای پنهان بگذرانند، باید ترفندهایی برای جلوگیری از آسیب مغزی ایجاد کرده باشند.

یک مطالعه جدید در مورد بیومکانیک دارکوب، فرضیات مربوط به اینکه دارکوب ها از طریق سازگاری تکاملی با شوک از مغز خود در برابر آسیب محافظت می کنند، شک می کند. در عوض، مغز پرنده ممکن است آنقدر کوچک باشد که این شوک ها برایش مهم نباشد. سام ون وازنبرگ، محقق بیومکانیک در دانشگاه آنتورپ بلژیک، می گوید: «با تجزیه و تحلیل ویدیوهای پرسرعت از سه گونه دارکوب، متوجه شدیم که دارکوب شوک برخورد با درخت را جذب نمی کند.

نمایندگان برخی از گونه های دارکوب می توانند نیرویی تا 1400 گرم را تجربه کنند و منقار خود را تا 20 بار در ثانیه بشکنند. اگر این وزن را با وزن 90 تا 100 گرمی مقایسه کنید که می تواند باعث ضربه مغزی در یک فرد شود، به راحتی می توانید شدت ضربه ای را که می تواند در جمجمه کوچک آنها رخ دهد تصور کنید.

مقالات مرتبط:

تحقیقات گذشته به تغییرات فیزیکی مختلفی اشاره می کند که می تواند تأثیر ضربه را بر بافت مغز دارکوب کاهش دهد. مانند استخوان های اسفنجی ضربه گیر و عضلات گردن.

در حالی که به نظر می‌رسد این ویژگی‌ها برای جذب ضربه طراحی شده‌اند، اثبات اینکه آنها نیروهای ضربه‌دار دارکوب را کاهش می‌دهند، دشوار است. همچنین این سوال وجود دارد که آیا دارکوب ها اصلاً به وسایل ایمنی نیاز دارند یا خیر. مغز کوچک و جمجمه باریک آنها فضای کمی برای حرکت مغز باقی می گذارد.

  مدیاتک تراشه 1300 Diamond را برای گوشی های هوشمند 5G میان رده معرفی می کند

در مطالعه جدید، ون وازنبرگ و تیمش از بیش از صد ویدیوی پرسرعت از شش دارکوب استفاده کردند. درایوکوپوس مارتیوسDریوکوپوس پیلاتوس و دندروکوپوس ماژوروقتی منقارشان به درخت برخورد کرد، تاخیر چشمانشان را اندازه گرفتند.

با توجه به اینکه کره چشم معیار بسیار خوبی برای اندام های داخلی چکش خوار است، محققان توانستند فیزیک جمجمه در حال کاهش سرعت را محاسبه کنند. به نظر می رسد کل سر به عنوان یک واحد حرکت می کند، با تفاوت کمی در اوج فاصله بین چشم و منقار. ون وازنبرگ می گوید: «سر آنها در واقع مانند یک چکش سخت در هنگام برخورد منقار عمل می کند.

مدل‌های بیومکانیکی ساخته‌شده بر روی داده‌های جمع‌آوری‌شده از تجزیه و تحلیل فریم به فریم ویدیوها تأیید کرد که جذب ضربه ضعیف بین منقار و محتویات جمجمه رخ می‌دهد. در این حالت، تمام این ساختارهای استخوانی تخصصی به اندازه کافی تغییر شکل نمی دهند تا در برابر شکستگی مقاومت کنند و انرژی حاصل از ضربه را جذب کنند. این باعث می شود پرندگان کارآمدتر کار کنند. محققان توضیح می‌دهند: «اگر منقار نیروی بیشتری را جذب می‌کند، پرنده باید با شدت بیشتری ضربه می‌زند.

اگرچه پرندگان می توانند برای زندگی از اثرات منفی ضربه سر رنج ببرند، اما طبق یک مطالعه، شبیه سازی فشار داخل جمجمه ای توسط ون وازنبرگ و تیمش در دارکوب نشان می دهد که چنین اثراتی برای چنین مغزهای کوچکی قابل توجه نیست. دارکوب ها به این همه امکانات ایمنی نیاز ندارند. ون وازنبرگ می گوید:

عدم جذب شوک به این معنی نیست که مغز آنها در هنگام ضربه های به ظاهر قوی در معرض خطر قرار می گیرد. حتی قوی ترین ضربه های بیش از 100 ضربه تجزیه و تحلیل شده هنوز هم باید برای مغز دارکوب ایمن باشد، زیرا محاسبات ما نشان داد که بار اینرسی روی مغز دارکوب کمتر از بار اینرسی انسان های ضربه خورده است.

یافته های جدید به توضیح این موضوع کمک می کند که چرا دارکوب ها هرگز بیش از نیم متر رشد نکرده اند. در حالی که یک چکش ماهیچه پردار می تواند وعده های غذایی بزرگتر را بیرون بیاورد، مغز بزرگتر نمی تواند در برابر ضربات سنگین تر مقاومت کند.

  ایلان ماسک با 43 میلیارد دلار چه خرید دیگری می تواند انجام دهد؟

این تحقیق در مجله Current Biology منتشر شده است.

دیدگاهتان را بنویسید