Наука Вы никогда не задумывались, как дятлам, постоянно долбящим деревья, удается сохранять свою голову в целости и сохранности? Китайские ученые задумались над этим и провели исследование с использованием высокоскоростных камер, томографии и компьютерной симуляции.
В среднем дятел ежедневно совершает около 12 тысяч ударов головой, при этом его голова движется со скоростью около 6 метров в секунду. Для того, чтобы выяснить, как дятлам удается переносить такие нагрузки и избегать травм головы, ученые провели ряд экспериментов.
Исследователи снимали дятлов, долбящих дерево, высокоскоростной камерой и создали модель головы дятла с которой они проводили виртуальные краш-тесты. Кроме того, ученые исследовали структуру черепа дятла при помощи компьютерной томографии и сканирующей электронной микроскопии черепа.
В результате виртуального краш-теста, во время которого точную компьютерную модель черепа сталкивали с твердой стеной, выяснилось, что длинная подъязычная кость, проходящая вокруг всего черепа дятла, служит своеобразным ремнем безопасности, нейтрализующим колебания.
Кроме того, оказалось, что мозг дятла плотно прилегает к черепу, соответственно, он не может двигаться, что исключает сотрясение.
Помимо всего прочего, важную роль играет тот факт, что длина верхней и нижней части клюва дятла различна. Благодаря этой асимметрии, по мере передачи силы от кончика клюва к кости, нагрузка на мозг снижается. Кроме того, череп и клюв дятла содержат небольшое количество эластичных тканей, гасящих вибрацию.
Проанализировав видеозаписи, ученые узнали, что при ударе дятел слегка поворачивает голову, это оказывает влияние на распространение действующих сил.
Ученые подчеркивают, что мозг дятла не страдает от его деятельности только благодаря совокупности всех защитных факторов, а не какому-либо одному из них.
Исследователи считают, что полученные ими данные могут использоваться при разработке прочных средств защиты головы для людей.
