Есть шутка, что у дятла вместо головы отбойный молоток. И, действительно, дятлы во время выдалбливания древесины превращают своё тело в настоящий молот. Эти птицы бьют клювом по стволу со скоростью до 24 км/час, создавая ударную силу, которая кажется невозможной для такого небольшого существа. Как им это удаётся без вреда для себя?
Адаптации от клюва до лап
Дятлы идеально приспособлены к жизни на вертикальных поверхностях. Их лапы — настоящий эволюционный шедевр: два пальца направлены вперёд, два назад, мощные когти, впиваются в кору. Это позволяет птицам ловко лазать по стволам в поисках насекомых или укрытия. Клюв острый и прочный, как долото, а жёсткий хвост, служит опорой, словно третья нога.
Дятлы не только ищут пищу, но и выдалбливают гнёзда, они и общаются стуком: заявляют о своих правах на территорию, привлекают партнёров или отпугивают соперников. Стук заменяет им умение петь. Дятлы оценивают друг друга по мастерству «стучать». Высокая сила удара делает такие сигналы сложными и впечатляющими.
Эксперимент с пушистыми дятлами
В лабораторных условиях биологи засняли диких пушистых дятлов (Picoides pubescens) за работой. Пока те долбили и стучали по куску твёрдой древесины, специальные электроды фиксировали электрические сигналы в мышцах головы, шеи, живота, хвоста и ног. Кроме того, у птиц измеряли давление в дыхательных путях и объём выдыхаемого воздуха через голосовые связки. Через три дня дятлов отпустили обратно в природу, так что ни один из них не пострадал.
Результаты интересные: основной импульс дают сгибатели бедра и передние мышцы шеи — они толкают тело вперёд, вонзая клюв в дерево. Но это не всё. Птицы запрокидывают голову, напрягая три мышцы у основания черепа и на задней стороне шеи. Всё тело становится жёстким: мышцы живота, хвоста и ног фиксируют позицию, превращая дятла в живой молот.
Секрет силы в дыхании
Дятлы выдыхают ровно в момент удара, синхронизируя его с движением. Прям как теннисисты, которые издают своеобразный кряхтящий или хрюкающий звук при ударе по мячу, чтобы стабилизировать корпус и добавить мощи.
Частота достигает 13 ударов в секунду! Между ними — мини-вдохи всего за 40 миллисекунд. «Хрюканье» есть, но его заглушает громкий стук, так что в лесу мы его не услышим.
Дятлы ещё и регулируют силу. При сигнальном стуке мышцы расслаблены, удары тише. При выдалбливании дерева сгибатель бедра сокращается сильнее, генерируя мощь.
Дятлы доводят обычное долбление до предела, что делает их интересными для изучения. Как говорят учёные: «экстремальные проявления помогают понять координацию движений в интенсивных задачах». Потому в их планах – провести сравнения между разными видами. Ведь некоторые дятлы барабанят с частотой до 40 ударов в секунду! Сохраняются ли те же механизмы при таком экстриме, или эволюция придумала что-то новое?