darthracer 发表于 2022-7-18 23:18

啄木鸟头骨之谜,没有内置减震功能也不怕脑震荡



啄木鸟的头骨基本上没有减震功能,反而是像“槌子”一样的存在,让鸟喙可以戳进木头更深处。

“咚咚咚咚咚”啄木鸟有着坚硬尖锐的鸟喙,可以凿开树皮再用长长的舌头勾取树木内的虫,又或是用来筑巢。过去啄木鸟大脑和鸟喙之间的海绵骨,曾被认为可以缓冲震动、避免受大脑受冲击,但比利时安特卫普大学生物系研究教授Sam Van Wassenbergh表示,这种组织实际上是帮助他们以最少力气快速、深入地敲击,就像精心设计的槌子一样。

同时他也认为,减震没有意义,内置减震功能的槌子可以说是个坏掉的槌子。Van Wassenbergh团队分析两只黑啄木鸟(Dryocopus martius)、两只北美黑啄木鸟(Dryocopus pileatus)和两只大斑啄木鸟(Dendrocopos major)共六只圈养啄木鸟的109高速摄影视频。

他们发现,在鸟喙敲入木头后的几毫秒内,鸟的眼睛、头部与喙基本相同的速度减慢,这代表眼睛前方的海绵骨(spongy bone)没有被压缩、自然也没有吸收撞击力道。

团队也创建啄木鸟计算机模型,测试看看假如那块海绵骨可以吸收撞击力会发生什么事情,结果显示,虽然确实可以缓冲,减少撞击对大脑影响,但这也代表鸟喙不能深入树木,事实上,为了让鸟喙啄进树木,鸟还得花费更大的力气撞击,基本上抵消了“减震”的优点。

但我们也不用担心啄木鸟会敲到脑震荡,研究团队发现,有鉴于啄木鸟大脑的大小、重量,冲击力没有强到会伤到脑。因为头骨中充满液体,如果增速两倍、或者它们以四倍的力道啄木,才会伤到脑。

Van Wassenbergh指出,体型较小的生物能够承受更大的撞击力,还以苍蝇撞窗户为例,说撞倒之后苍蝇也只是起飞、顺利飞行罢了,完全没事。
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