BRATISLAVA. Čínski a hongkonskí vedci pomocou vysokorýchlostných kamier, skenovania lebiek a počítačovej simulácie zistili, ako sa ďatle dokážu vyhnúť poraneniam mozgu počas svojho charakteristického ďobania do stromov.
Hlava ďatľov sa počas ďobania pohybuje rýchlosťou až šesť metrov za sekundu, pričom po každom ďobnutí jej spomalenie viac než 1000-násobne prekoná silu gravitácie.
Vedci preto už dlhé roky skúmajú ich lebky, aby zistili, ako sa tieto vtáky chránia pred poškodením mozgu. Zistili napríklad, že voľný priestor medzi ich mozgom a lebkou je veľmi malý, čiže mozog nemôže tak silno narážať do lebky, ako sa to deje napríklad u ľudí.
Mozog ďatľov je taktiež dlhší vo vertikálnom smere než v horizontálnom, čo má za následok, že záťaž na lebku je rozložená na väčšiu plochu mozgu. Okrem toho majú špeciálne modifikovanú jazylku.
Tá začína pod zobákom, pokračuje oblúkom cez nozdry, popod lebku a následne späť smerom nahor poza a nad lebkou, pričom končí v čelnej časti hlavy.
Čo vraví matematika
V najnovšej štúdii zverejnenej v časopise Plos One sa však odborníci chceli na túto záležitosť pozrieť viac matematicky.
"Mali sme pocit, že väčšina predchádzajúcich štúdií sa zameriavala iba na kvalitatívnu stránku tejto otázky. Na pochopenie tohto problému sú však potrebné tiež kvantitatívnejšie štúdie.
Tie môžu prispieť aj k aplikácii tohto biomechanizmu pri vývoji efektívnejších spôsobov ochrany hlavy u ľudí," uviedol pre BBC Ming Žang z Hongkonskej polytechnickej univerzity.
Spolu s kolegami najprv v laboratórnych podmienkach pomocou dvoch vysokorýchlostných kamier nasnímal ďatle veľké (Dendrocopos major) počas úderov do senzora, ktorý zaznamenával silu ich ďobania.
Zo spomalených záberov zistili, že ďatle počas ďobania jemne natáčajú hlavy, čím ovplyvňujú pôsobenie síl. Vedci taktiež naskenovali ich lebky a následne pomocou počítačových simulácií vypočítali, ako sa jednotlivé sily v lebke počas ďobania rozložia.
Tri faktory
Tieto simulácie ukázali, že poraneniam mozgu zabraňuje kombinácia troch faktorov. Prvým z nich je spomínaná jazylka obopínajúca celú lebku, ktorá sa počas ďobania správa ako záchranný pás.
Druhým faktorom je skutočnosť, že horná a dolná polovica zobáka nie sú počas ďobania v jednej rovine, čo znižuje záťaž na mozog.
Posledným z faktorov sú platničkovité kosti so špongiovitou štruktúrou umiestnené na rôznych miestach lebky, ktoré chránia mozog tým, že pomáhajú rozložiť silu prichádzajúcu od zobáku.
