Защита мозга дятла от ударов и сотрясения, или почему голова не болит

По | 09.08.2022

Дятлы целыми днями долбят дерево, обычно они так добывают насекомых, а весной еще и привлекают самок барабанными партиями. За 1 секунду дятел совершает 15-20 ударов, а его мозг испытывает такие нагрузки, что человек уже давно получил бы сотрясение мозга. Но почему у дятла не болит голова и он не получает травм от таких ударов — давайте разбираться.

Во время долбежки дерева дятел испытывает нагрузки в 1200-1400 g. Человеку, чтобы получить сотрясение головного мозга, достаточно в 20 раз меньше. А птице все ни по чем из-за эффективной защиты мозга дятлов от ударов, которая обеспечивается следующими факторами:

  • небольшой размер мозга;
  • высокое внутричерепное давление;
  • большая площадь контакта мозга с передними отделами черепа;
  • жесткая фиксация мозга в черепе.
Желна

Мозга кот наплакал

Масса головного мозга у дятлов всего 1-4 грамма, что снижает его инерционность в сравнении с мозгом человека. Кроме того мозг дятла расположен очень близко к фронтальным отделам черепа, что не позволяет ему сильно смещаться в момент удара.

Также у дятлов практически отсутствует субарахноидальное пространство, что также не позволяет мозгу смещаться. Что интересно, мозг человека защищен от легких сотрясений как раз его подвижностью, а у дятлов защита построена на жесткой фиксации.

Седоголовый дятел

Расчеты показывают, что такое расположение мозга позволяет дятлу пережить нагрузку в 4-6 тыс. g.

Амортизация отсутствует

Одно время считалось, что череп дятлов эффективно поглощает удары, тем самым устраняя риск сотрясения. Этот факт даже послужил идеей для создания защитных шлемов, напоминающих череп дятла.

Но поглощение ударов привело бы к уменьшению эффективности разрушения древесины и дятлам пришлось бы еще сильнее стучать. Не состоятельность это теории подтвердилась учеными  из Университета Антверпена.

По их данным значительная роль в сохранности мозга принадлежит высокому внутричерепному давлению. Оно удерживает мозг от смещения при ударах.

Малый пестрый дятел

Роль Тау-белков

Исследования Медицинской школы Бостонского Университета обнаружили увеличенное содержание тау-белков. В мозге человека эти белки накапливаются при травмах.

Но ученые считают, что обнаружение этих белков нельзя  считать доказательством травм мозга у дятлов. Возможно, что они выполняют защитную функцию и их образование определено эволюционным приспособлением этих птиц.

Вертишейка

Череп-молот

Как говорилось выше, в черепе дятла нет амортизирующих элементов, защищающих мозг от сотрясения. Наоборот — это очень крепкая конструкция, напоминающая по форме молот или колун. Особенно хорошо закреплен клюв, основание которого утоплено в костях черепа и дополнительно окружено губчатой тканью.

Такая прочная конструкция позволяет избежать травм головы. Но защита работает только при ударах по прямой линии. Если угол удара немного сместиться, то произойдет закручивание головы (кивающие и вращательные движения), что приведет к травмам головного мозга и шеи.

Большой пестрый дятел. Глаза прикрыты во время удара

Защита органов зрения

Распространенной травмой при сотрясении головы является отслоение сетчатки глаза. Благо у дятлов есть специальный вырост на сосудистой оболочке (Pecten). Во время долбежки дерева этот вырост наполняется кровью и приживает сетчатую оболочку, плотно фиксируя и не давая отслоится.

А глаза от вылета из орбит удерживает мигательная перепонка. За мгновение до удара о дерево это веко опускается и крепко держит глаза в черепной коробке.

Заключение

За миллионы лет эволюции дятлы приобрели удивительные приспособления для добывания пищи из толщи древесины. В наших лесах встречается необычный дятел — вертишейка. Он не строит дупла, и редко долбит дерево для поиска букашек. Поэтому он не обладает столь удивительными приспособлениями и так же как и мы легко получит сотрясение. А у настоящего дятла голова не болит, сколько бы он не долбил по деревяшке.

Литература для статьи:

  1. Болит ли голова у дятла. Левченко О.В., Ховрин Д.В, // Журнал «Нейрохирургия» №3, 2010г.
  2. Дятлы минимизируют поглощение черепом ударов. Sam Van Wassenberg // https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)00855-7
  3. Накопление Тау-белков в головном мозге дятлов. George Farah и др.// https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0191526

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.