За одну секунду дятел может нанести более 20 ударов. В среднем в день такой типичный представитель как большой пестрый дятел (Dendrocopus major) наносит 12 000 ударов. При этом его голова движется со скоростью 6-7 метров в секунду, а нагрузка на органы головы составляет около 1000 грамм. Как этим уникальным птицам удается избежать травм?
Вся морфология дятлов отражает их способности к долблению дерева. В результате эволюции они приобрели ряд характерных особенностей, помогающих им добывать пищу и строить себе гнездовье именно таким образом: жесткие перья хвоста служат опорой при вертикальной посадке, а зигодактильная лапа (два пальца вперед, два - назад) с подвижным внешним пальцем надежно удерживают птицу на стволе дерева. Но больше всего изменений коснулось головы как части тела, собственно несущей клюв.
Сам клюв у дятлов имеет долотообразную форму с продольными ребрами жесткости. Он лишен кинетизма (то есть подвижности его отдельных частей; например, у некоторых куликов она хорошо выражена - надклювье слегка гнется, что позволяет более точно манипулировать клювом). Ноздри у дятла прикрыты жесткими перышками для защиты от летящих опилок и щепок. Вершина клюва постоянно стачивается, но восполняется ростом рамфотеки (роговой чехол на костном клюве птиц, образующий надклювье и подклювье). Уникальное строение имеет язык дятлов - самый длинный среди всех птиц. Его поддерживающие элементы берут начало в области правой ноздри, идут через лоб к темени, огибают череп сверху и выходят в ротовую полость. Такое строение позволяет языку высовываться наружу на всю длину клюва. На конце он острый, что вкупе с липкой слюной создает идеальный инструмент для извлечения насекомых из отверстий в древесине.
Основная особенность, предотвращающая сотрясение мозга у дятлов - это губчатая, пористая костная ткань, окружающая основание клюва и смягчающая удары. Клюв как бы утоплен в череп и создает с его основанием прямую линию (в отличие от многих других птиц). Длинная подъязычная кость и основание языка, охватывающие череп, также участвуют в амортизации удара. Исследования китайских ученых 2011 года показали, что надклювье большого пестрого дятла (Dendrocopus major) в среднем на 1,6 мм длиннее подклювья при том, что костная основа клюва, наоборот, короче на 1,2 мм. Выяснилось, что это сильно помогает при распределении нагрузки. Большая часть силы удара всегда переносится на более длинную часть клюва. Мозг дятла практически вплотную прилегает к костям черепа, что значительно снижает его подвижность внутри черепной коробки. Мышцы шеи располагаются особым образом, направляя удары по нужной траектории.
Таким образом, безопасность "ударной" деятельности дятла для его здоровья достигается анатомическими особенностями, приобретенными этой группой птиц в процессе эволюции, и действующими одновременно. Было измерено распределение нагрузки на тело дятла в процессе трех последовательных ударов и выяснилось, что 99,7% энергии поглощается туловищем, и всего лишь 0,3% приходится на голову.
Читайте также:
Дятлы. Самый крупный дятел России
Средний пестрый дятел. Фото редкой птицы
Есть ли у птиц обоняние?