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 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.
В древних породах, миллиарды лет пролежавших на дне исчезнувшего озера, ученые обнаружили сложный органический материал. Речь идет о макромолекулярном углероде, найденном в кратере Езеро. Некоторые из этих пород ранее привлекли внимание исследователей необычными пятнами и текстурами, которые рассматриваются как возможные следы микробной активности. Открытие подтверждает, что сложная органика может сохраняться на Красной планете на протяжении длительного времени.
Заболеваемость раком у людей младше 55 лет растет от поколения к поколению. Традиционные факторы риска не могут полностью объяснить эту динамику. Масштабное исследование на данных двух биобанков показало, что новые поколения стареют быстрее предыдущих на физиологическом уровне и это напрямую связано с повышенным риском развития рака в молодом возрасте.
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.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
В нижних и верхних слоях Урана астрономы впервые зарегистрировали угарный газ и циановодород. Новые данные указали на то, что недра планеты могут быть значительно обогащены кислородом. Это открытие поможет разрешить давнюю загадку о том, сформировался ли Уран иначе, чем его ближайший сосед Нептун, или их образование шло по схожему сценарию.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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