Der Specht-Leitfaden zur Vermeidung von Kopfverletzungen
Die meisten Spechte verwenden ihre Schnäbel in Baumstämmen auf der Suche nach schmackhaften Insekten und deren Larven bohren. Eine Gruppe von "Spechten, die Sapsuckers lecken den Saft aus den Löchern, Bohren sie mit ihren langen, Pinsel-wie Zungen. Der Eichel-Specht bohrt Löcher zum Speichern von individuellen Eicheln. Kolonien der Eichel Spechte können mehr als 60.000 Eicheln, jeder in seinem eigenen Loch in einem toten Baumstamm speichern.
Spechte schnitzen auch noch größere Löcher in Baumstämmen, ein Prozess bekannt als Ausgrabung Eiablage. Sie benutzen auch ihre picken Fähigkeit als ein Mittel der Kommunikation, Trommeln auf hohle Äste, einen Partner zu gewinnen oder um ihr Territorium zu etablieren.
Mit jeder Peck bewegen ihre Köpfe mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 Metern pro Sekunde, während die Kraft der Verzögerung zwischen 1000 und 1600 g. Um diese Zahl in Zusammenhang zu bringen, ziehen Kampfjets eine armselige 9 bis 12 g, wenn sie setzen.
"Einfache Begründung weist darauf hin, dass bei der Spechte bekam Kopfschmerzen," Forscher Lizhen Wang im Jahr 2011 schrieb, "sie würden aufhören, picken." Es ist ein Wunder, mit allen Bohrungen, Ausgrabung, und Trommeln kombiniert, dass die Spechte scheinen nie zu Kopf oder Gehirn Verletzungen. Hier ist, wie sie es tun.
Ungleichmäßige Schnäbel
Spechte neigen dazu, ein bisschen ein Überbiss. Das heißt, ist die obere Hälfte des Schnabels etwas länger als die untere Hälfte. Zur gleichen Zeit ist der Unterteil des Schnabels stärker und sicherer verbunden mit dem unteren Teil des Schädels; der obere Teil gleitet um ein bisschen mehr sein, die weniger fest mit dem Schädel verbunden. Kombiniert, ermöglicht dies den oberen Teil des Schnabels den Baumstamm ohne zu viel von dieser Energie auf die zerbrechlicher obere Hälfte des Schädels Weitergabe mehr Schaden zuzufügen. Der Unterschnabel übergibt seine eigene Energie auf den stärkeren unteren Hälfte des Schädels.
Ein Sicherheitsgurt für ein schwammiges Schädel
Apropos Schädel, sind die im Inneren Spechte Köpfe schwammig. Wie Matt Soniak erklärt am Mental Floss, "die Knochen, der das Gehirn umgibt dick und schwammig und geladen mit Trabekel, mikroskopische Strahl-wie Stückchen Gewebe, die Knochen ein engmaschiges"Netz"für Unterstützung und Schutz geben wird." Die spongiest Teile des Schädels sind in der Stirn und am Hinterkopf, Orte wo es optimal als Stoßdämpfer fungieren kann.
Dann gibt es die Zungenbeins. Menschen haben auch das Hufeisen geformte Knochen, befindet sich oberhalb der Adamsapfel, aber für uns es recht klein ist und getrennt vom Rest des Skeletts. Spechte Hyoids sind nicht nur größer; Sie sind auch auf der Unterseite des Schädels verbunden. Und sie sind auch anders geformt. Anstatt die Form eines Hufeisens, verbinden Sie die zwei Enden, aber erst nach einer Schleife durch die Nase und um den Schädel. Wang schreibt, dass die einzigartigen Eigenschaften des Zungenbeins es erlauben zu handeln wie ein Sicherheitsgurt, den Schädel an Stelle halten, während das Hämmern.
(A) der Leiter der Great Spotted Specht, mit der Zungen sichtbar oben durchlaufen. (B) die Zungen von einem Great Spotted Woodpecker; (C), gegenüber der Zungen eines anderen Vogels, eine eurasische Wiedehopf. (über PLoS eins)
Ein gut verpackt Gehirn
Von flattern um den Schädel zu halten ist wichtig, aber das Gehirn könnte noch eine Menge Schaden von smashing in den Schädel erhalten. Und zwar deshalb, weil das Gehirn herum schwimmt in Flüssigkeit, die von einer dünnen Schicht von Gewebe bezeichnet die Duraumschlossen ist.
Aber der Specht Gehirn entwickelt für dieses Konto. Der Raum zwischen der Dura und das Gehirn ist sehr klein, mit sehr wenig Liquor cerebrospinalis. Von so fest verpackt wird, muss das Gehirn weniger eine Chance, um zu wackeln. Das Gehirn ist auch innerhalb des Schädels ausgerichtet so dass die Seitenflächen mit der größten Fläche der Vorderseite des Schädels. Wenn es sich bewegt, ist die Kraft des Gehirns gegen den Schädel Innenraum drückt daher über eine größere Oberfläche, erweichen die Auswirkungen verteilt.
Halten Sie den Rhythmus
Zusammen ermöglichen die einzigartige anatomische Anpassungen des Skeletts, Schnabel und Gehirn der Specht, Weg zu Herzenslust hammer, ohne sich Gedanken über Kopfverletzungen. Aber diese Funktionen nur Konto von 99,7 % der Energie produzierte durch den Aufprall. Die restliche 0,3 % der Energie macht seinen Weg zum Gehirn. Das mag nicht viel erscheinen, aber Spechte entwickelt eine Strategie um, die zu berücksichtigen.
Verbringen Sie jederzeit ansehen oder anhören Spechte, während sie an Baumstämmen picken, und Sie feststellen werden, dass sie nicht ständig entfernt am Holz hammer, aber tun Sie es mit einem Rhythmus. Sie picken, vielleicht zwei oder drei oder vier Mal, und dann nehmen sie eine kurze Pause, bevor Sie eine zweite Reihe von Pecks hämmerte. In einer Studie veröffentlichte letzte Woche in der Zeitschrift Science China technologische Wissenschaftenentdeckten Forscher ZhaoDan Zhu, dass dieser Pausen für die Erhaltung der Gesundheit des Gehirns von entscheidender Bedeutung sein könnte. Das liegt daran, dass zusätzliche 0,3 % der Energie, dass bekommt das Gehirn aufgenommen in Wärme umgewandelt wird. Mit jedem aufeinanderfolgenden Treffer heizt der Specht Gehirn, nur ein bisschen. Durch Pausen zwischen den Sätzen von Picks, kann der Specht sein Gehirn erlauben eine Chance zum abkühlen und eine Überhitzung zu vermeiden.
Gibt es etwas, die Spechte können uns helfen, stärker, erstellen lehren mehr schlagfesten Materialien? Diese Forscher hoffen. Jedes Jahr gibt es einige 300.000 sportbezogenen Gehirnerschütterungen in den Vereinigten Staaten. Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems möglicherweise Specht-inspirierten Helme.
[PLoS ONE; Journal of Zoology; Wissenschaft China technologische Wissenschaften]
Header-Bild: Nuttall Specht über Jamie Chavez/Flickr.