Долгая монотонная работа с перфоратором утомляет руки и спину, а шум, издаваемый прибором, становится источником головной боли. Подобные нагрузки негативно влияют на здоровье, поэтому стандартами оговаривается продолжительность рабочего дня в таких условиях. В дикой природе санитарные нормы не действуют, и трудяги-дятлы работают клювами каждый день без перерывов.
Исследование потянуло на Шнобелевскую премию
В 2002 году американский офтальмолог Иван Шваб заметил, что у лесных дятлов никогда не отслаивается сетчатка глаза. Хотя такое заболевание должно стать закономерным итогом их образа жизни.
Углубившись в тему, окулист открыл для себя отсутствие черепно-мозговых травм и повреждений спинного мозга у изучаемых дятлов. В этом же году британский журнал опубликовал статью Шваба, в которой раскрывался секрет неуязвимости птичьей головы.
Оказалось, что кости черепа дятлов имеют губчатую структуру, а нижняя челюсть снабжена подъязычной амортизационной костью. На них приходится меньшая, часть ударной нагрузки.
Большая часть гасится мышцами клюва, которые способны напрягаться в нужный момент и уводить энергию удара от мозга. Это необычное открытие сделало Ивана Шваба обладателем престижной пародийной Шнобелевской премии в области орнитологии.
Краш-тест для дятла
Еще дальше шагнули биологи из Китая. Группа ученых Пекинского университета исследовала кинематику движений головы дятла в процессе активной работы. Для этого несколько птиц были посажены в клетки, оснащенные чувствительными датчиками и высокоскоростными камерами.
Компьютерная программа анализировала положение головы относительно тела во время размаха и удара клювом по прутьям клетки. Выяснилось, что в точке соприкосновения клюва с твердой поверхностью возникает перегрузка в 1000 g. Детальный разбор съемок показал, что во время размаха голова дятла движется по стреловидной траектории. Это позволяет компенсировать нагрузку без снижения силы удара.
Томографическое и микроскопическое исследование голых черепов дятлов выявили чередование губчатых костей с твердыми костными структурами. В завершении исследуемые черепа подвергли испытаниям на стенде для проверки прочности материалов, с прикладыванием силы до 1000 Н. Используя компьютерное 3D моделирование, биологи устроили виртуальный краш-тест черепа, сталкивая его с твердой стеной.
Особое строение клюва дятла также способствует уменьшению нагрузки на голову. Нижняя половинка длиннее верхней на 1 мм. Именно она первая принимает удар, уводя вибрации в мышцы, губчатые кости и амортизационный хрящ.
Результаты, полученные учеными, в будущем станут основой создания защитных шлемов, касок, и возможно силовых каркасов автомобилей.
Вы нам очень поможете, если поделитесь статьей в соцсетях и поставите лайк. Спасибо вам за это.
Подписывайтесь на наш канал.
Еще больше историй читайте на сайте «Птица дома».
