Дятлы наносят мощный удар, долбя древесину с невероятной силой и испытывая перегрузки до 400 g. Исследователи в Journal of Experimental Biology, что пушистые дятлы (Dryobates pubescens) превращаются в молотки, напрягая мышцы головы, шеи, живота и хвоста. Каждый удар осуществляется с помощью сгибателя бедра и передних мышц шеи. Кроме того, обнаружилось, что птицы при каждом ударе синхронизируют дыхание с движениями, подобно звездам тенниса, которые громко вскрикивают, чтобы стабилизировать мышцы корпуса при ударе.
Ученые осторожно поймали восемь диких пушистых дятлов и снимали птиц на высокоскоростное видео в течение 3 дней, записывая, как те двигаются. Кроме того, ученые измерили электрические сигналы в мышцах головы, шеи, живота, хвоста и ног птиц, чтобы определить, как они сокращаются, когда птицы бьют клювом. Исследователи также зафиксировали давление воздуха в дыхательных путях птиц и количество воздуха, которое они выдыхали.
Дятел напрягает все тело
Сопоставив всю информацию, команда пришла к выводу, что важнейшую роль играют сгибатель бедра и передние мышцы шеи, продвигая голову птиц вперед, когда те вонзают клювы в древесину. Когда птицы запрокидывали голову назад, напрягали три мышцы, расположенные у основания черепа и на задней части шеи.
Кроме того, птицы стабилизировали свое тело с помощью мышц живота, а также готовились к удару, напрягая мышцы хвоста, прежде чем использовать их для стабилизации бедра, чтобы закрепить тело на дереве в момент удара.
Но дятлы точно регулируют силу своих ударов. Ученые обнаружили, что передняя мышца-сгибатель бедра сокращалась сильнее, когда птицы наносили более сильный удар, и наоборот.
Дыхание повышает эффективность
Наконец, команда сосредоточилась на особенностях дыхания дятлов, заметив, что птицы с силой выдыхают, словно хрюкая, в момент, когда клюв ударяет по дереву.
«Известно, что такой тип дыхания обеспечивает более сильное совместное сокращение мускулатуры туловища. "Хрюканье" эффективно увеличивает силу каждого удара», — говорит первый автор исследования Николас Антонсон из Университета Брауна (США).
Птицы идеально синхронизировали свое дыхание с каждым ударом: они стучали со скоростью до 13 ударов в секунду, делая мини-вдох между каждым ударом.
Биологи выяснили, почему у дятлов не бывает сотрясения мозга
Как птицы-носороги выживают после воздушных ударов на скорости автомобиля — выяснили ученые
Странные птицы преследуют ураганы и бури в Атлантике
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram