Ia-ți o ciocănitoare și bate-i creierul. Cum rezistă creierul unei ciocănitoare la bătăi constante? Într-o linie perfect dreaptă

O ciocănitoare dă aproximativ 12 mii de lovituri în cap pe zi, fără a se face rău! Acest fapt uimitor a sfidat orice explicație, deoarece aceasta creează o suprasolicitare de 1000 de ori mai mare decât în cădere liberă. S-a stabilit că unele specii de ciocănitoare, în curs de dăltuire a scoarței unui copac, sunt capabile să-și miște ciocul cu o viteză de aproape 25 km/h! În același timp, capul său este aruncat pe spate cu o accelerație negativă uriașă, care este de peste două ori mai mult decât o experimentează astronauții la lansare! Mai recent, un grup de oameni de știință din China au putut să răspundă la întrebarea: „De ce o ciocănitoare nu are dureri de cap?”

Se pare că ciocănitoarea are mai multe abilități unice și o structură interesantă a capului.

Pentru prima dată, doi oameni de știință americani, Ivan Schwob de la Universitatea California din Davis și Philip May de la Universitatea California din Los Angeles, au reușit să descifreze complet mecanismul de protecție a capului ciocănitoarei de comoție cerebrală, care în 2006 a primit Premiul Ignobel pentru această descoperire (acesta este premiul pe care oamenii de știință îl primesc pentru „Descoperiri care mai întâi provoacă doar râs, apoi te pun pe gânduri”; în lumea științei, acest premiu nu este mai puțin popular decât Premiul Nobel). Biologii au studiat acest mecanism folosind exemplul ciocănitoarei cu cap de aur ( Melanerpes aurifrons), care trăiesc în pădurile din Statele Unite, ei cred însă că, aparent, un astfel de sistem de securitate este inerent tuturor reprezentanților ciocănitoarelor ( Piciformes).

Deci, de ce o ciocănitoare nu are o comoție cerebrală. În primul rând, deoarece ciocul său foarte dur lovește țeava strict perpendicular pe suprafața acestuia din urmă, nu se îndoaie și nu vibrează în urma impactului. Acest lucru asigură munca coordonată a mușchilor cervicali - în timpul lucrului de „decupare”, sunt activi doar acei mușchi care sunt responsabili de mișcarea capului înainte și înapoi, iar cei care efectuează mișcările laterale ale gâtului sunt inactivi. Adică ciocănitoarea nu se poate abate fizic de la cursul ales.

În plus, doar un strat subțire de lichid intracranian separă craniul acestei păsări și creierul acesteia, ceea ce nu permite vibrațiilor să câștige suficientă putere pentru un efect periculos asupra creierului. În plus, acest lichid este destul de vâscos, prin urmare, stinge imediat toate undele apărute în urma impactului care pot deteriora cel mai important centru nervos.

De asemenea rol importantÎn protejarea creierului de comoții, hioidul este un element esențial al osului hioid al păsărilor, care în sine este mai mult cartilaj decât țesut osos real. La ciocănitoare, este extrem de dezvoltată, foarte extinsă și extinsă, este localizată nu numai în faringe (ca la mamifere), dar pătrunde și în nazofaringe, înfășurându-se înainte în jurul craniului. Adică, această pasăre are un amortizor elastic suplimentar în interiorul craniului.

În plus, studiul a arătat structura interna Oasele craniene de ciocănitoare, aproape toate conțin țesut poros spongios, care este un amortizor suplimentar de șoc. În acest sens, craniul ciocănitoarei seamănă mai mult cu cel al puiului decât al unei păsări adulte (la care proporția de substanță spongioasă din oase este extrem de mică). Deci acele vibrații care nu au fost capabile să „stingă” lichidul cranian și hioidul, „calmează” substanța spongioasă a oaselor.

În plus, ciocănitoarea are și un fel de „centură de siguranță” pentru ochi – în timpul impactului, a treia pleoapă (membrană care clipește) cade peste ochiul acestei păsări pentru a proteja globul ocular de vibrații și pentru a preveni detașarea retinei. Așadar, vederea ciocănitoarelor, în ciuda modului de viață „crescăit”, este întotdeauna în regulă.

Și, desigur, pentru ca toate aceste sisteme de siguranță să se potrivească în craniu, ciocănitorii au fost nevoiți să-și reducă semnificativ suprafața creierului. Cu toate acestea, acest lucru nu i-a făcut mai proști decât restul păsărilor - dimpotrivă, ciocănitoarea este foarte deșteaptă și are un comportament teritorial și de cuibărit destul de complex. Cert este că, spre deosebire de mamifere, la păsări procesele de activitate rațională superioară nu au loc deloc în cortexul cerebral, ci în corpusculii în dungi care se află sub acesta și un strat numit hiperstriat. Și aceste părți ale creierului nu ocupă inițial o zonă foarte mare, deoarece neuronii din ele sunt împachetati destul de dens. Prin urmare, o ciocănitoare își poate micșora cu ușurință creierul fără a-și compromite inteligența.

Deci, ce poate învăța această pasăre inteligentă pe oameni? Da, cel puțin cum să dezvolte structuri perfecte rezistente la șocuri. Lucrări similare au fost făcute recent de oamenii de știință americani de la Laboratorul de Bioinginerie de la Universitatea din Berkeley. Studiul atent al înregistrării video time-lapse a datelor de „swotting” și tomografie ale ciocănitoarelor le-a permis să dezvolte un sistem artificial de amortizare (adică de asigurare a siguranței), similar cu cel al ciocănitoarelor.

Rolul unui cioc foarte dur într-un amortizor artificial poate fi jucat de o carcasă exterioară durabilă - de exemplu, oțel sau titan. Funcția lichidului intracranian în acest aparat preia al doilea strat interior de metal, separat de stratul exterior, otel, elastic. Sub el se află un strat de cauciuc dur, dar în același timp elastic - un analog al unui hioid. Un „înlocuitor” pentru structurile spongioase este umplerea întregului volum gol sub acest cauciuc cu mărgele de sticlă bine împachetate de aproximativ un milimetru. S-a dovedit că „difuzează” foarte eficient energia de impact și blochează transmiterea vibrațiilor periculoase către partea centrală cea mai valoroasă, de dragul căreia există toate aceste sisteme - adică un fel de „creier”.

Un astfel de amortizor, potrivit dezvoltatorilor, poate proteja diverse structuri fragile, cum ar fi electronicele, de șocuri puternice. Poate fi plasat într-o astfel de carcasă „cutii negre” de aeronave, computere de bord ale navelor sau poate fi folosit în dezvoltarea dispozitivelor de ejecție de nouă generație. Este posibil ca această carcasă să poată fi folosită și într-o caroserie de mașină ca amortizor suplimentar.

După ce au creat un prototip în miniatură, cercetătorii au efectuat primele teste ale acestei carcasi. L-au pus într-un glonț și l-au împușcat cu un pistol cu gaz într-o foaie groasă de aluminiu. Supraîncărcarea șocului a ajuns la 60.000 g, dar amortizorul a protejat eficient umplutura electronică ascunsă în el. Mijloace, acest sistem funcționează destul de eficient. Acum dezvoltatorii lucrează la crearea aceluiași amortizor la dimensiuni mai mari.

Oamenii de știință chinezi au investigat protecția ciocănitoarei împotriva șocurilor și vibrațiilor, care, în opinia lor, ar putea contribui la crearea de noi materiale și structuri antișoc care pot fi folosite în diverse domenii ale activității umane. Ingineri ai Laboratorului de Stat de Analize Structurale pt echipament industrial Universitatea Dalian a descoperit că întregul corp al ciocănitoarei funcționează ca un mecanism excelent rezistent la șocuri, absorbind energia impactului.

Pasărea ciugulește un copac cu o frecvență foarte mare (aproximativ 25 Herți) și o viteză (aproximativ șapte metri pe secundă), care este de 1000 de ori mai mare decât gravitația Pământului. Oamenii de știință au realizat un 3D special model de calculator folosind o tomogramă pentru a înțelege exact cum își protejează o ciocănitoare creierul de leziuni.

Oamenii de știință au descoperit că cea mai mare parte a energiei de impact este acumulată de corpul păsării (99,7%) și doar 0,3% este reprezentată de capul ciocănitoarei. O parte din energia de impact este absorbită de ciocul păsării și parțial de osul hioid al păsării. Și acea mică parte a energiei care încă cade pe capul ciocănitoarei este transformată în căldură, din cauza căreia temperatura creierului crește foarte mult.

Pasărea este nevoită să facă pauze între ciugulirea copacului pentru a reduce această temperatură.

O comoție cerebrală este o disfuncție neașteptată pe termen scurt a creierului. În cele mai multe cazuri, persoana suferă de o comoție în urma unei lovituri violente la cap, cădere sau vânătăi. Există momente în care în exterior este complet imposibil să recunoști o comoție, dar de fapt s-a întâmplat.

Rețineți că semnele unei comoții cerebrale nu apar imediat. Abia după câteva săptămâni s-ar putea să începi să simți o durere de cap severă, slăbiciune, amețeli, dar nu vei avea gânduri de comoție, pentru că zilele trecute nu te-ai căzut și nici nu te-ai lovit la cap.

Vânătăile capului perturbă sistemul de activare reticular. Sistemul de activare reticular este responsabil pentru conștiința umană, somnul sănătos și, de asemenea, controlează fluxul de informații în capul uman.

În timpul unui accident vascular cerebral, poziția normală a creierului se schimbă și activitatea celulelor nervoase începe să funcționeze defectuos. Celulele nervoase sunt conectate direct cu sistemul de activare reticular, prin urmare, după un timp, încep să apară simptomele comoției cerebrale.

Când este timpul să vezi un medic

Dacă ați suferit o accidentare la cap, atunci, în orice caz, ar trebui să consultați un specialist. Chiar dacă în exterior nu ai nici măcar o zgârietură, asta nu înseamnă că în interiorul creierului tău este în perfectă ordine. Este posibil să aveți o hemoragie cerebrală sau să vă umflați, prin urmare, medicul este obligat să vă examineze și să-și ia concluzia.

Nu poți să renunți la tot ce s-a întâmplat și să dai un verdict pe cont propriu.

Semnele unei comoții pot fi împărțite în diferite categorii, așa că are sens ca întregul tău corp să fie afectat de o comoție.

Semne ale unei comoții care implică gândire și memorie:

Persoana și-a pierdut cunoștința pentru o perioadă și nu-și poate reveni.
O persoană nu-și poate aminti ce sa întâmplat cu el.
Creierul pare să fie ușor încetinit și nu poate funcționa normal.
Nu există concentrare pe nimic.
O persoană nu poate citi câteva rânduri sau scrie câteva cuvinte.

Semne ale unei comoții care afectează starea generală a corpului:

Senzație de durere de cap.
Încălcarea funcționării normale a vederii.
Atacul de vărsături și greață.
Ameţeală.
Reacție sensibilă la lumină.
Echilibrul slab.
Prosternare.

Semne ale unei comoții care se referă la starea emoțională a unei persoane:

Iritabilitate fără un motiv întemeiat.
Te simți copleșit.
Schimbări frecvente de dispoziție.
Senzație de lipsă de energie.

Îți poți observa copilul cu o comoție, concentrându-te pe comportamentul său.

Dacă o persoană, care s-a lovit la cap, simte greață severă, își pierde cunoștința, refuză mâncarea și apa, atunci nu trebuie să o duceți la spital, ci mai degrabă chemați o ambulanță.

Dacă știți că persoana care a suferit un traumatism la cap era beată, atunci asigurați-vă că o arătați unui specialist, deoarece, într-o stare de ebrietate alcoolică, este puțin probabil să acorde atenție simptomelor care au apărut.

Cum să fii în timp ce aștepți sosirea unei ambulanțe

Dă-i persoanei ceva rece și aplică-l pe zona învinețită timp de douăzeci de minute.
Asigurați-vă că persoana stă ferm pe o parte și nu se mișcă dacă își pierde cunoștința.
Nu da niciodată persoanei medicamente.

Este important de știut că pierderea conștienței simbolizează o vătămare gravă a gâtului și a capului. Nu mutați victima și așteptați cu calm sosirea unui specialist.

Simptomele complicațiilor

După cum am scris mai devreme, este posibil ca simptomele unei comoții să nu apară imediat. Dacă, după ce a vizitat postul de prim ajutor, victima a fost eliberată acasă, nu-ți lua ochii de la el și, dacă apar astfel de simptome, chemați o ambulanță:

Durerea de cap se înrăutățește.
O lipsă vizibilă de coordonare.
Greață continuă.
O persoană nu poate lega două cuvinte.
Pupila unui ochi a crescut.
O persoană nu se poate trezi.

Cum să vindeci o comoție cerebrală

Dacă o persoană a primit o comoție ușoară, atunci se poate întinde acasă, dar dacă forma rănirii este moderată sau severă, atunci ar trebui să mergeți la spital și să fiți sub supravegherea specialiștilor.

De asemenea, victima nu poate fi singură, deoarece alte semne de comoție pot apărea în decurs de 48 de ore.

Tot ce este nevoie este să rămâi calm, să dormi mai mult și să te odihnești. Pacientul este contraindicat la televizor, cărți, jocuri, tot ce trebuie concentrat. Singurul lucru, victima poate asculta muzică, dar nu prea tare și fără căști.

Cum să vă protejați împotriva comoției cerebrale

Cel mai adesea, copiii mici sau adolescenții suferă de comoții cerebrale pentru că se zbuciuma, aleargă, merg cu bicicleta și cad.

Adulții nu sunt, de asemenea, imuni de comoție cerebrală, deoarece adesea suferă accidente sau se rănesc la locul de muncă. Sportivii profesioniști sunt mai predispuși la comoție, mai ales dacă sunt implicați în box sau diferite lupte.

Există sentimentul că nimeni nu este ferit de o comoție, dar există măsuri de siguranță general acceptate care vă vor ajuta să evitați un accident:

Când faceți sport, nu uitați de cască.
De asemenea, stați pe o motocicletă sau pe o bicicletă cu cască.
Când faci box, judo și multe altele, fii supravegheat de un instructor.
Când stați la volan, nu uitați de centura de siguranță.
Fii atent la trepte iarna.
Păstrează-ți echilibrul când stai pe un scaun sau pe scară.
Când vezi o băltoacă pe podea, șterge-o pentru a nu aluneca.

(Picus viridis). Lungimea limbii sale nu este mai mică de 10 cm - aceasta este aproape o treime din lungimea corpului păsării! Cu acest limbaj, puteți extrage cu ușurință mâncarea preferată - furnicile și pupele lor - din pasajele furnicarului. Vârful limbii ciocănitoarelor este zimțat, permițând larvelor să fie înțepate ca o suliță sau fire de păr acoperite cu mucus lipicios secretat în glandele salivare.

Desigur, limba este un organ important pentru păsări, servește la colectarea alimentelor, manipularea și înghițirea acesteia. Structura sa variază în tipuri diferite păsări în funcție de natura hranei pe care o consumă. Structura limbii păsărilor este interesantă deoarece este susținută de aparatul osos sublingual. Corpul aparatului hioid trece în interiorul bazei limbii, iar mușchii externi sunt atașați de coarne. Mușchii interni controlează mișcarea oaselor aparatului hioid unul față de celălalt, determinând astfel forma limbii. Coarnele aparatului hioid și mușchii atașați la acestea sunt închise într-o înveliș de țesut conjunctiv cu două straturi, cu un fluid lubrifiant între straturi. Când acești mușchi se contractă, coarnele alunecă în interiorul cochiliei și, ca urmare, limba este scoasă din cavitatea bucală sau trasă în ea.

La majoritatea păsărilor, coarnele aparatului hioid sunt relativ scurte. Dacă limba este capabilă să iasă din cioc suficient de puternic, coarnele sunt lungi și se înfășoară în jurul craniului. Acest lucru se întâmplă la diferite păsări care se hrănesc cu nectar: colibri, conuri de miere, păsări solare, gândaci de flori, precum și ciocănitoare, limba lunga care vă permite să obțineți insecte de sub scoarța copacilor sau furnici din pasajele furnicarului.

Cea mai lungă limbă de ciocănitoare din gen Picus(acestea sunt ciocănitoare verzi și cenușii - locuitorii pădurilor noastre) și ciocănitoarea americană ( Сolaptes), cărora le place să mănânce și furnicile și pupele lor. Coarnele aparatului hipoglos al acestor păsări se înfășoară în jurul craniului, intră în nara dreaptă și ajung la vârful maxilarului superior! Și ciocănitoarea păroasă care trăiește în Lumea Nouă ( Picoides villosus) poza este și mai uimitoare - coarnele sunt înfășurate în jurul ochiului drept! Acest lucru se datorează structurii ciocului - este turtit și pur și simplu nu există spațiu în cavitatea interioară. Cea mai scurtă limbă a ciocănitoarelor ( Sphyrapicus) hrănindu-se cu seva copacilor. Prin urmare, au coarne mai scurte.

Interesant este că ciocănitoarea proaspăt eclozionată au coarne scurte, ca multe alte păsări. Pe măsură ce puiul crește, ei cresc înainte împreună cu membrana țesutului conjunctiv și mușchii și ajung în cavitatea nazală. Înainte de a părăsi cuibul (aproximativ 20–28 de zile), puii sunt hrăniți de părinți și nu au nevoie de o limbă lungă.

Iulia Mihnevici

Traducere de Pavel Volkov

Textul original este aici:
http://omega.med.yale.edu/~rjr38/Woodpecker.htm
http://www.talkorigins.org/faqs/woodpecker/woodpecker.html

Vîn zilele noastre, mulți creaționiști și organizații creaționiste au creat site-uri în care ciocănitoarea este prezentată ca exemplu de organism care „nu ar fi putut evolua”.
Făcând o astfel de declarație, ei au prezentat un mare cantitatea de informații cu privire la anatomia și fiziologia ciocănitoarei, în special în ceea ce privește limba sa surprinzător de lungă, care este fie deformată, fie vădit falsă.
Scopul acestui site este de a oferi informații corecte celor care altfel ar putea considera afirmațiile eronate creaționiste la valoarea nominală.

Ciocănitorii (familia Picidae) sunt păsări binecunoscute a căror anatomie unică le permite să exploateze nișe ecologice neobișnuite. Multe specii din această familie prezintă adaptări interesante care le permit să facă găuri în lemn dur, fără putrezire, în căutarea insectelor și a altor pradă.
Limba ciocănitoarei este unul dintre cele mai interesante lucruri dintre aceste dispozitive. Spre deosebire de limba umană, care este în principal un organ muscular, limbile păsărilor sunt susținute rigid de un schelet cartilaj-os numit „aparatul hioid”. Toate vertebratele superioare au un hioid într-o formă sau alta; Puteți simți coarnele propriului os hioid în formă de U, strângând partea superioară a gâtului între degetul mare și arătător. Hioidul nostru servește ca un loc de atașare pentru unii dintre mușchii gâtului și limbii noastre.

Cu toate acestea, aparatul hioid în formă de Y al păsărilor se extinde până la vârful limbii. Furca „Y” este chiar în fața gâtului și aici se atașează majoritatea mușchilor hioizi. Două formațiuni lungi, „coarne” ale hioidului, cresc în spatele acestei zone și formează puncte de atașare pentru mușchii de tracțiune care își au originea în maxilarul inferior. „Coarnele” hioidului unor specii de ciocănitoare au o structură foarte impresionantă, deoarece se pot extinde până la coroana capului, iar la unele specii se întind în jurul orbitei sau chiar se extind până la cavitatea nazală.
Aspectul neobișnuit al „scheletului de limbă” al ciocănitoarei i-a inspirat pe creaționiști să-l folosească ca exemplu de entitate prea bizară pentru a evolua prin mutații aleatorii care au produs intermediari viabili. Cu toate acestea, după cum arată informațiile de mai jos, limbajul ciudat al ciocănitoarelor este într-adevăr doar o versiune alungită a aceluiași pe care îl au toate păsările, de fapt un exemplu excelent al modului în care caracteristicile anatomice pot fi transformate în noi forme prin mutație și selecție naturală.
Mai multe site-uri și articole creaționiste pe care le-am citit au afirmat că limba ciocănitoarei este „ancorată în nara dreaptă” sau „crește înapoi” din cavitatea nazală. Conexiunile originale dintre aparatul hioid al ciocănitoarei și restul corpului său sunt mușchii și ligamentele care atașează hioidul de osul maxilarului inferior, cartilajul gâtului și baza (nu vârful) craniului - aceeași stare de fapt ca toate celelalte păsări... La adulții din mai multe specii, coarnele hioide pot crește în cele din urmă înainte și cresc în cavitatea nazală de sus - cu toate acestea, hioidul și limba, desigur, nu cresc DIN cavitatea nazală.

Figura 3a: maxilar și aparat hioid de pui domestic ( Gallus gallus) (reprodus din

Figura 3b: aparatul hioid şi musculatura asociată şi organe interne ciocănitoarea cu burtă roșie ( Melanerpes carolinus) (reprodus din)
Comparați cu hioidul de pui (vezi mai sus). Observați, de asemenea, mușchii branchomandibulari (Mbm) care se înfășoară în jurul coarnelor hioide și se atașează de maxilar. Caracteristicile de atașare ale ciocănitoarei stilobilled sunt aceleași, dar coarnele și mușchii Mbm sunt mai lungi.

Limba păsării în sine acoperă partea anterioară a aparatului hioid - părțile sale posterioare, inclusiv coarnele hioide, funcționează ca structuri de susținere.
Lungimea coarnelor hioide la diferite păsări se schimbă foarte puțin, dar toate sunt foarte asemănătoare ca funcție. Puiul domestic (Figura 3a) este un exemplu bine studiat de pasăre care nu este strâns înrudit cu o ciocănitoare, dar are totuși toate caracteristicile esențiale ale unui hioid de ciocănitoare (Figura 3b).
Coarnele hioide ale puiului și teaca ligamentelor în care sunt situate ( fascia vaginala- Fvg) sunt trase înapoi pe ambele părți ale gâtului, apoi se curbează în spatele urechilor puiului spre spatele capului (Figura 3a).
Teaca în sine este formată dintr-un sac de fluid lubrifiant în care coarnele cresc pe măsură ce se dezvoltă. Acest lubrifiant oferă coarnelor o oarecare libertate de a aluneca înainte sau înapoi pe teacă pe măsură ce limba iese în afară sau este trasă în gură. Există mai multe ligamente elastice între teacă și coarne, dar acestea, desigur, nu sunt ferm atașate de craniu.
Observați punctele de atașare ale mușchilor branchiomandibulari (etichetate „Mbm”) care se atașează lângă capetele coarnelor hioide, se extind de-a lungul tecii și se atașează la mijlocul osului maxilar (punctele de atașare etichetate „Mbma” și „Mbmp”). Aceștia sunt mușchii care mișcă coarnele în jos pe teacă, îi apasă pe craniu și, prin urmare, trage limba tare a păsării înainte.

Astfel, coarnele hioide pereche la o pasăre servesc doar ca punct de atașare pentru mușchii care încep de fapt pe maxilarul inferior - contracția acestor mușchi trage coarnele și întregul aparat hioid înainte și spre exterior în raport cu craniul, împingând limba afară din gura ca o suliţă.
Odată ce acest concept este înțeles, devine evident că prelungirea coarnelor hioide și a mușchilor atașați [de ele], fără alte modificări ale structurii sau funcției generale, ar fi garantat să ofere păsării o limbă mai lungă și să îi permită să lipească acea limbă. mai departe de gură. De fapt, acesta este exact ceea ce se întâmplă pe măsură ce tânărul ciocănitoare se maturizează.

Oamenii, s-ar putea spune, au fost chinuiți de o ghicitoare de secole: cum nu înnebunesc ciocănitoarea, tăind copaci toată ziua? Și acum oamenii de știință au descifrat în sfârșit mecanismul de protecție a creierului la aceste păsări uimitoare. Poate fi folosită această descoperire pentru a crea echipamente de siguranță pentru oameni – de exemplu, în construcția de mașini?

Ciocănitoarea, într-adevăr, se pare că nu suferă niciodată de dureri de cap. Și nici el nu are comoții. Multă vreme, oamenii de știință nu au putut înțelege cum reușește el. La urma urmei, s-a stabilit că ciocănitoarea se scobi suprafață dură cu o viteză de 20 de bătăi pe secundă, aplicând o forță de 1,2 mii de ori mai mare decât gravitația Pământului. Pentru comparație, aceasta este egală cu forța de impact pe suprafața Pământului a unui avion cu reacție care se prăbușește în el la viteză maximă. Niciun om nu ar fi supraviețuit unei lovituri atât de groaznice. Și ciocănitoarei nu-i pasă, în fiecare zi se expune în mod voluntar acestor suprasolicitari monstruoase și nimic - este viu, sănătos și vesel.

Pentru prima dată, doi oameni de știință americani, Ivan Schwob de la Universitatea California din Davis și Philip May de la Universitatea California din Los Angeles, au reușit să descifreze complet mecanismul de protecție a capului ciocănitoarei de comoție cerebrală, care în 2006 a primit Premiul Ignobel pentru această descoperire (acesta este premiul pe care oamenii de știință îl primesc pentru „descoperiri care mai întâi provoacă doar râs, apoi te pun pe gânduri”; în lumea științei, acest premiu nu este mai puțin popular decât Premiul Nobel). Biologii au studiat acest mecanism folosind exemplul ciocănitoarei cu cap de aur ( Melanerpes aurifrons), care trăiesc în pădurile din Statele Unite, ei cred însă că, aparent, un astfel de sistem de securitate este inerent tuturor reprezentanților ciocănitoarelor ( Piciformes).

De asemenea, important în protejarea creierului de contuzii este hioidul - cel mai important element al osului hioid al păsărilor, care în sine este mai mult cartilaj decât țesut osos real. La ciocănitoare, este extrem de dezvoltată, foarte extinsă și extinsă, este localizată nu numai în faringe (ca la mamifere), dar pătrunde și în nazofaringe, înfășurându-se înainte în jurul craniului. Adică, această pasăre are un amortizor elastic suplimentar în interiorul craniului.

În plus, după cum a arătat un studiu al structurii interne a oaselor craniene ale ciocănitoarei, aproape toate conțin țesut poros spongios, care este un amortizor suplimentar de șoc. În acest sens, craniul ciocănitoarei seamănă mai mult cu cel al puiului decât al unei păsări adulte (la care proporția de substanță spongioasă din oase este extrem de mică). Deci acele vibrații care nu au fost capabile să „stingă” lichidul cranian și hioidul, „calmează” substanța spongioasă a oaselor.

Rolul unui cioc foarte dur într-un amortizor artificial poate fi jucat de o carcasă exterioară durabilă - de exemplu, oțel sau titan. Funcția lichidului intracranian în acest dispozitiv este preluată de al doilea strat interior de metal, separat de stratul exterior, de oțel, elastic. Sub el se află un strat de cauciuc dur, dar în același timp elastic - un analog al unui hioid. Un „înlocuitor” pentru structurile spongioase este umplerea întregului volum gol sub acest cauciuc cu mărgele de sticlă bine împachetate de aproximativ un milimetru. S-a dovedit că „difuzează” foarte eficient energia de impact și blochează transmiterea vibrațiilor periculoase către partea centrală cea mai valoroasă, pentru care există toate aceste sisteme – adică un „creier”.

După ce au creat un prototip în miniatură, cercetătorii au efectuat primele teste ale acestei carcasi. L-au pus într-un glonț și l-au împușcat cu un pistol cu gaz într-o foaie groasă de aluminiu. Supraîncărcarea șocului a ajuns la 60.000 g, dar amortizorul a protejat eficient umplutura electronică ascunsă în el. Aceasta înseamnă că acest sistem funcționează destul de eficient. Acum dezvoltatorii lucrează la crearea aceluiași amortizor la dimensiuni mai mari.

Ar putea fi util să citiți: