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人們通常認為啄木鳥頭部的海綿狀骨頭可以為大腦提供緩沖，使其免受沖擊，但事實上，它們的頭骨像錘子一樣堅硬。
一只大斑啄木鳥覓食后回到樹洞，準備喂養(yǎng)雛鳥。新華社記者楊青攝
新的研究表明，啄木鳥的頭骨并不是用來緩沖撞擊的，而是用來更有力、更有效地撞擊木頭的。
為了交流、尋找食物或筑巢，啄木鳥會用喙敲打樹干。鳥類大腦和喙之間的海綿狀骨頭曾被認為可以緩沖大腦受到的反復沖擊。
但比利時安特衛(wèi)普大學的Sam Van Wassenbergh說，這種組織實際上可以幫助它們以最小的能量消耗快速而深入地敲擊，就像一把精心設計的錘子。
“我們有一種感覺，這種減震理論沒有任何意義?！彼f，“帶有減震功能的錘子就是一把壞錘子?！?/p>
Van Wassenbergh和同事分析了109個高速拍攝的視頻，這些視頻記錄了6種圈養(yǎng)的啄木鳥敲打木頭的過程，包括兩只黑啄木鳥、兩只北美黑啄木鳥和兩只大斑啄木鳥。
他們發(fā)現(xiàn)，在鳥喙撞擊木頭后的幾毫秒內(nèi)，鳥的眼睛和頭部的移動速度與鳥喙基本相同，這意味著眼睛前方的海綿骨既沒有被壓縮也沒有吸收撞擊的影響。
隨后，該團隊創(chuàng)建了啄木鳥的數(shù)字模型，以測試如果海綿骨受到?jīng)_擊會發(fā)生什么。Van Wassenbergh說，雖然緩沖能減少大腦受到的沖擊，但這也意味著鳥類的喙不能深入到樹木里。
事實上，為了更深入地撞擊樹木，鳥兒們將不得不更加努力地擊打樹木，這實際上抵消了減震的任何好處。
盡管沒有減震功能，但研究小組發(fā)現(xiàn)，鳥類的大腦并沒有腦震蕩的風險，因為沖擊力還不夠強。
啄木鳥大腦位于充滿液體的頭骨內(nèi)，考慮到其大小和重量，只有當它們以正常速度的兩倍，或當它們撞擊的表面硬度是天然木材的4倍時，大腦才會受到損傷。
“一個較小的生物體能夠承受這些巨大的力量是很正常的?！盫an Wassenbergh說。他把這與蒼蠅在更大力量下撞擊窗戶做了比較，“它們只是會起飛，然后再次飛行”。
他說，“海綿狀骨”一詞并不意味著骨頭柔軟或可以壓縮。相反，這表明骨骼是多孔的，重量很輕——這對飛行的鳥類來說至關重要。“骨骼的強度剛剛好，足以發(fā)揮它所需要的功能?！?/p>
相關論文7月14日發(fā)表于《當代生物學》。
來源：中國科學報
編輯：吳桐
審核：王飛
終審：陳磊
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