Бельгійські дослідники спростували популярну гіпотезу про те, що будова черепа дятла амортизує удари по стовбуру дерева. Навпаки, голова дятла еволюціонувала так, щоб підвищити ефективність клювання, а не захищати мозок. При цьому розмір і форма черепної коробки забезпечують внутрішньочерепний тиск, при якому мозок дятла знаходиться в безпеці.
Вчені давно замислювались, як дятли не отримують струс мозку, коли стукають головою по стовбуру дерева. Дослідники вважали, що конструкція їхнього черепа повинна якимось чином амортизувати удари. Ця гіпотеза залишалася парадоксальною, оскільки будь-яке поглинання або розсіювання кінетичної енергії голови черепом, ймовірно, погіршило б здатність птаха довбати деревину, тому навряд чи з'явилося б у процесі еволюції.
Тепер вчені з Університету Антверпена (Бельгія) спростували це припущення і показали, що голови дятлів схожі швидше на тверді молотки, ніж на захисні шоломи.
Автори роботи аналізували високошвидкісні відеозаписи того, як дятли трьох видів (Dendrocopos major, Dryocopus pileatus та Dryocopus martius ) довбуть кору дерев. Вчені вперше кількісно оцінили уповільнення удару під час клювання та розробили біомеханічні моделі черепів цих птахів. Результати показали, що голова дятлів оптимізована для підвищення ефективності клювання, а зовсім не для захисту мозку, оскільки будь-яка амортизація черепа була б для них вкрай невигідною та енерговитратною.
Після цього постало питання, чому ж такі динамічні удари не завдають шкоди мозку дятлів. Якби на місці птаха була людина чи мавпа, струс мозку був би забезпечений. Тоді вчені провели чисельне моделювання впливу розміру та форми черепної коробки на внутрішньочерепний тиск.
Виявилося, тиск забезпечує безпеку мозку дятла навіть при сильних ударах, оскільки сила впливу на нього нижча за ту, яка може призвести до струсу мозку у приматів. Однак ці птахи все ще можуть отримати черепно-мозкову травму — наприклад, якщо помилково почнуть з усієї сили довбати метал.
Отримані дані заперечують популярну гіпотезу про амортизацію ударів черепом. Якби вона була справедлива, у процесі еволюції напевно з'явилися б дятли з куди більшими головами та сильними м'язами шиї. Але в цьому випадку їхній мозок і череп досягали б таких розмірів, що удари стали б небезпечними.
Результати роботи мають і деякі практичні наслідки, адже раніше інженери використовували анатомію черепного скелета дятла як джерело натхнення при розробці матеріалів, що амортизують, і шоломів. Враховуючи те, що анатомія дятла зводить до мінімуму поглинання ударів, це може бути не найкращою ідеєю.
