Ученые выяснили, почему у дятлов не бывает сотрясений мозга
Бельгийские исследователи опровергли популярную гипотезу о том, что строение черепа дятла амортизирует удары о ствол дерева. Наоборот, голова дятла эволюционировала так, чтобы повысить эффективность клевания, а не защищать мозг. При этом размер и форма черепной коробки обеспечивают то внутричерепное давление, при котором мозг дятла находится в безопасности.
Ученые давно задавались вопросом, как дятлы не получают сотрясение мозга, когда стучат головой по стволу дерева. Исследователи полагали, что конструкция их черепа должна каким-то образом амортизировать удары. Эта гипотеза оставалась парадоксальной, поскольку любое поглощение или рассеивание кинетической энергии головы черепом, вероятно, ухудшило бы способность птицы долбить древесину, поэтому вряд ли появилось бы в процессе эволюции.
Теперь ученые из Университета Антверпена (Бельгия) опровергли это предположение и показали, что головы дятлов похожи скорее на жесткие молотки, чем на защитные шлемы. Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.
Авторы работы анализировали высокоскоростные видеозаписи того, как дятлы трех видов (Dendrocopos major, Dryocopus pileatus и Dryocopus martius) долбят кору деревьев. Ученые впервые количественно оценили замедление удара во время клевания и разработали биомеханические модели черепов этих птиц. Результаты показали, что голова дятлов оптимизирована для повышения эффективности клевания, а вовсе не для защиты мозга, так как любая амортизация черепа была бы для них крайне невыгодной и энергозатратной.
После этого возник вопрос, почему же столь динамичные удары не наносят вреда мозгу дятлов. Будь на месте птицы человек или обезьяна, сотрясение было бы обеспечено. Тогда ученые провели численное моделирование влияния размера и формы черепной коробки на внутричерепное давление.
Оказалось, давление обеспечивает безопасность мозга дятла даже при сильных ударах, поскольку сила воздействия на него ниже той, которая может привести к сотрясению мозга у приматов. Однако эти птицы все еще могут получить черепно-мозговую травму — например, если по ошибке начнут со всей силы долбить металл.
Полученные данные опровергают популярную гипотезу об амортизации ударов черепом. Если бы она была справедлива, в процессе эволюции наверняка появились бы дятлы с куда более крупными головами и сильными мышцами шеи. Но в это случае их мозг и череп достигали бы таких размеров, что удары стали бы небезопасны.
Результаты работы имеют и некоторые практические последствия, ведь ранее инженеры использовали анатомию черепного скелета дятла в качестве источника вдохновения при разработке амортизирующих материалов и шлемов. Учитывая то, что анатомия дятла сводит к минимуму поглощение ударов, это может быть не самой лучшей идеей.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Американское военное ведомство опубликовало четвертую часть материалов о неопознанных летающих объектах. Собственно новых файлов не так много: как и в прошлые разы, значительная часть опубликованного была известна ранее. Однако есть детали, которые действительно интересны и указывают на объекты, чья природа не может быть легко объяснена в рамках известного землянам на сегодняшний день.
Ученые Сеченовского Университета выявили генетические особенности, связанные с развитием разных клинических форм ювенильной склеродермии — редкого аутоиммунного заболевания, которое приводит к поражению кожи, сосудов и соединительной ткани. Исследование показало, что полиморфизм ряда генов,участвующих в патогенезе склеродермии предрасполагает к развитию разных клинических форм болезни. В перспективе эти данные могут позволить точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать терапию индивидуально.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Перепад температуры способен породить спиновый ток — причем безо всякого электрического тока, проводов и контактов. Ученые из Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ Евгений Седов и Алексей Кавокин теоретически показали, что газ экситонных поляритонов превращает тепловой градиент в целое семейство спиновых и поляризационных токов. Их работа описывает оптические аналоги хорошо известных термоэлектрических эффектов и формулирует правила, по которым с помощью тепла можно управлять поляризацией света.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии