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 Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Исследователи из США выяснили, что Луна могла возникнуть практически сразу после гигантского столкновения прото-Земли с планетой Тейя, а не собираться месяцами из диска обломков. Ключевым фактором назвали геологический материал пород, который прошлые модели не учитывали.
Птичьи голоса считаются важной частью природного звукового ландшафта, однако одни из них кажутся людям приятными и успокаивающими, а другие — резкими и тревожными. Эксперимент с записями 123 видов показал, что людям больше нравится негромкое и разнообразное пение без очень низких тонов и широких перепадов высоты.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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