چرا دارکوب ها با این همه نوک زدن سریع و شدید به تنه درختان، صدمه مغزی نمی بینند؟ - ایران عکس

نوک زدن دارکوب ها دلایل متعددی دارد که همگی به احتیاجهای زیستی آن ها مرتبط هستند:

1. جست وجو برای غذا:

   دارکوب ها از حشرات، لاروها، و کرم هایی که زیر پوست درختان پنهان شده اند، تغذیه می نمایند. با ضربه زدن به درخت و ایجاد شکاف، آن ها می توانند به این منابع غذایی دسترسی پیدا نمایند. زبان بلند و چسبناک آن ها نیز به بیرون کشیدن این حشرات یاری می نماید.

2. ایجاد لانه:

   دارکوب ها برای زندگی و تخم گذاری به حفر سوراخ در تنه درختان احتیاج دارند. این سوراخ ها که لانه هایشان محسوب می گردد، در برابر شکارچیان طبیعی محافظت مناسبی ایجاد می نماید.

3. علامت گذاری قلمرو:

   نوک زدن های مکرر و صداهای تولیدشده به وسیله این ضربات، به عنوان نشانه ای برای اعلام قلمرو دارکوب ها استفاده می گردد. این رفتار اغلب در فصل تولیدمثل شدت می گیرد تا دیگر پرندگان را از قلمرو آن ها دور نگه دارد.

4. جذب جفت:

   بعضی دارکوب ها به وسیله شدت و الگوی نوک زدن های خود توجه جفت های بالقوه را جلب می نمایند. صدای منظم و بلند این ضربات می تواند به عنوان پیامی از قدرت و توانایی فیزیکی آن ها عمل کند.

با این حال، آنچه دارکوب ها را به موضوعی مجذوب کننده برای دانشمندان و عموم مردم تبدیل نموده، توانایی آن ها در تحمل ضربات مداوم به سر بدون هیچ گونه آسیب مغزی است. هر ضربه دارکوب نیرویی برابر با 1200 برابر جاذبه زمین (g) ایجاد می نماید، که در صورت وارد شدن به سر انسان یا بیشتر موجودات دیگر، به مرگ یا آسیب شدید مغزی منجر می گردد. چگونه دارکوب ها از چنین صدماتی در امان می مانند؟ پاسخ در ویژگی های فیزیولوژیکی شگفت انگیز آن ها نهفته است.

چرا چنین ضرباتی برای دیگر موجودات خطرناک است؟

برای درک این موضوع، باید بدانیم که چگونه وارد شدن نیروهای ناگهانی و شدید به سر و مغز می تواند آسیب های جدی ایجاد کند:

1. شتاب و توقف ناگهانی مغز:

   مغز درون جمجمه در مایعی به نام مایع مغزی-نخاعی شناور است. هنگام ضربه شدید، مغز ممکن است با دیواره جمجمه برخورد کند و این برخورد می تواند منجر به:

   • کبودی مغز: که باعث آسیب به بافت های مغزی می گردد.
   • ضربه مغزی: که باعث اختلال موقتی یا دائمی در عملکرد مغز می گردد.
   • خونریزی داخلی: که می تواند مرگبار باشد.
2. نیروی بسیار زیاد:

   دارکوب ها هنگام نوک زدن نیرویی برابر 1200g را تحمل می نمایند. برای مقایسه، یک نیروی 100g برای انسان می تواند کشنده باشد. این نیرو می تواند منجر به پارگی رگ های خونی، جابجایی مغز، و تخریب بافت گردد.

3. عدم سازگاری در سایر موجودات:

   بیشتر موجودات زنده، از جمله انسان، فاقد ساختارهای فیزیکی برای تحمل چنین نیروهایی هستند. این موضوع باعث می گردد که ضربات مشابه، آسیب های جدی ایجاد کند.

مکانیسم های فیزیولوژیک دارکوب ها برای جلوگیری از آسیب مغزی

دارکوب ها با ترکیبی از سازگاری های فیزیکی و زیستی، به طور مؤثری از آسیب مغزی جلوگیری می نمایند. این سازگاری ها شامل موارد زیر است:

1. طراحی ویژه جمجمه

جمجمه دارکوب به طور خاص برای جذب و توزیع نیرو طراحی شده است:

• جمجمه ضخیم و مقاوم:

  جمجمه دارکوب از استخوان های بسیار متراکم و ضخیم تشکیل شده است که ضربات شدید را به طور مؤثری جذب می نماید.

• ساختار اسفنجی داخلی:

  بخش داخلی جمجمه ساختاری شبیه به اسفنج دارد که انرژی ضربه را کاهش داده و از انتقال آن به مغز جلوگیری می نماید.

2. مغز کوچک و ثابت

• میزان کوچک مغز:

  مغز دارکوب کوچک و فشرده است، که باعث می گردد هنگام ضربه نیروی کمتری به مغز وارد گردد.

• ثبات مغز:

  مغز دارکوب کاملاً درون جمجمه ثابت شده است و برخلاف انسان، حرکتی درون جمجمه ندارد. این ویژگی از برخورد مغز با دیواره های جمجمه جلوگیری می نماید.

3. منقار انعطاف پذیر

• منقار دو لایه:

  منقار دارکوب از دو بخش سخت و نرم تشکیل شده است که نیروی ضربه را جذب و کاهش می دهد.

• طول متفاوت منقار:

  منقار بالایی دارکوب کمی بلندتر از منقار پایینی است، که باعث می گردد نیروی ضربه به سمت پایین راهنمایی گردد و فشار به مغز کاهش یابد.

4. مایع مغزی-نخاعی چسبناک

مایع مغزی-نخاعی دارکوب غلیظ تر و چسبناک تر از سایر موجودات است. این ویژگی باعث می گردد مغز حرکت نکند و انرژی ضربه به طور مؤثری جذب گردد.

5. عضلات گردن قوی

• کاهش فشار ضربه:

  عضلات گردن دارکوب نیروی ضربه را به سراسر بدن توزیع می نمایند، که از تمرکز نیرو بر روی جمجمه جلوگیری می نماید.

• حلقه حمایتی زبان:

  زبان دارکوب، که به دور جمجمه حلقه زده، به عنوان یک ساختار حمایتی عمل نموده و بخشی از انرژی ضربه را جذب می نماید.

6. زمان کوتاه ضربه

• ضربات سریع و کوتاه:

  هر ضربه دارکوب تنها چند میلی ثانیه طول می کشد، که باعث می گردد زمان کافی برای انتقال نیروی آسیب زا به مغز وجود نداشته باشد.

7. زاویه مستقیم ضربه

• ضربات عمودی:

  دارکوب ها به گونه ای ضربه می زنند که زاویه برخورد مستقیم باشد، که از ایجاد نیروهای چرخشی، خطرناک ترین نوع ضربه برای مغز، جلوگیری می نماید.

تأثیر مطالعه دارکوب ها بر فناوری و علم

مطالعات روی دارکوب ها الهام بخش توسعه فناوری های متعددی بوده است:

1. طراحی کلاه های ایمنی:

   کلاه های ایمنی مدرن، به ویژه برای ورزشکاران، با الهام از ساختار جمجمه دارکوب طراحی شده اند.

2. محافظ های ضربه در خودروها:

   سیستم های جذب شوک در خودروها و قطارها از سازگاری های دارکوب الگوبرداری شده اند.

3. ابزارهای حفاری صنعتی:

   ساختار منقار دارکوب الهام بخش طراحی ابزارهای مقاوم حفاری در صنایع مختلف بوده است.

نتیجه گیری

دارکوب ها نمونه ای خارق العاده از تطابق طبیعت با احتیاجهای زیستی هستند. این پرندگان نه تنها با نوک زدن های مکرر و شدید خود، بقای خود را تضمین می نمایند، بلکه ساختار بدن آن ها الهام بخش تحقیقات علمی و پیشرفت های فناوری شده است. توانایی دارکوب ها در تحمل ضرباتی که برای بسیاری از جانداران دیگر مرگبار است، نشان دهنده شگفتی های خلقت و قدرت تکامل است.