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人們(men) 通常認為(wei) 啄木鳥頭部的海綿狀骨頭可以為(wei) 大腦提供緩衝(chong) ，使其免受衝(chong) 擊，但事實上，它們(men) 的頭骨像錘子一樣堅硬。
一隻大斑啄木鳥覓食後回到樹洞，準備喂養(yang) 雛鳥。新華社記者楊青攝
新的研究表明，啄木鳥的頭骨並不是用來緩衝(chong) 撞擊的，而是用來更有力、更有效地撞擊木頭的。
為(wei) 了交流、尋找食物或築巢，啄木鳥會(hui) 用喙敲打樹幹。鳥類大腦和喙之間的海綿狀骨頭曾被認為(wei) 可以緩衝(chong) 大腦受到的反複衝(chong) 擊。
但比利時安特衛普大學的Sam Van Wassenbergh說，這種組織實際上可以幫助它們(men) 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(men) 有一種感覺，這種減震理論沒有任何意義(yi) 。”他說，“帶有減震功能的錘子就是一把壞錘子。”
Van Wassenbergh和同事分析了109個(ge) 高速拍攝的視頻，這些視頻記錄了6種圈養(yang) 的啄木鳥敲打木頭的過程，包括兩(liang) 隻黑啄木鳥、兩(liang) 隻北美黑啄木鳥和兩(liang) 隻大斑啄木鳥。
他們(men) 發現，在鳥喙撞擊木頭後的幾毫秒內(nei) ，鳥的眼睛和頭部的移動速度與(yu) 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。
隨後，該團隊創建了啄木鳥的數字模型，以測試如果海綿骨受到衝(chong) 擊會(hui) 發生什麽(me) 。Van Wassenbergh說，雖然緩衝(chong) 能減少大腦受到的衝(chong) 擊，但這也意味著鳥類的喙不能深入到樹木裏。
事實上，為(wei) 了更深入地撞擊樹木，鳥兒(er) 們(men) 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，但研究小組發現，鳥類的大腦並沒有腦震蕩的風險，因為(wei) 衝(chong) 擊力還不夠強。
啄木鳥大腦位於(yu) 充滿液體(ti) 的頭骨內(nei) ，考慮到其大小和重量，隻有當它們(men) 以正常速度的兩(liang) 倍，或當它們(men) 撞擊的表麵硬度是天然木材的4倍時，大腦才會(hui) 受到損傷(shang) 。
“一個(ge) 較小的生物體(ti) 能夠承受這些巨大的力量是很正常的。”Van Wassenbergh說。他把這與(yu) 蒼蠅在更大力量下撞擊窗戶做了比較，“它們(men) 隻是會(hui) 起飛，然後再次飛行”。
他說，“海綿狀骨”一詞並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(guan) 重要。“骨骼的強度剛剛好，足以發揮它所需要的功能。”
相關(guan) 論文7月14日發表於(yu) 《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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