Почему у дятла не болит голова?

 

Дятел в день делает порядка 12 тыс. ударов головой, при этом, не нанося себе никакого вреда! Этот удивительный факт не поддавался никакому объяснению, ведь при этом создаётся перегрузка в 1 тысячу раз больше, чем при свободном падении. Установлено, что некоторые виды дятлов, в процессе долбления коры дерева, способны двигать клювом со скоростью почти 25 км/ч!

 
 

 

При этом его голова отбрасывается назад с огромным отрицательным ускорением, которое более чем в два раза превышает то, которое космонавты испытывают при старте!

Совсем недавно, группа учёных из Китая смогли ответить на вопрос: «Почему у дятла не болит голова?».

Оказывается, дятел обладает несколькими уникальными способностями, и интересным строением головы.

Впервые полностью расшифровать механизм предохранения головы дятла от сотрясения удалось двум американским ученым, Айвану Швобу из Калифорнийского университета в Дэвисе и Филиппу Мэю из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, которые в 2006 году получили за это открытие Игнобелевскую премию (это премия, которую ученые получают за «открытия, вызывающие сначала лишь смех, а потом заставляющие задуматься»; в мире науки эта премия не менее популярна, чем Нобелевская). Биологи исследовали этот механизм на примере златолобого дятла (Melanerpes aurifrons), обитающего в лесах США, однако считают, что, видимо, такая система безопасности свойственна всем представителям дятлообразных (Piciformes).

Итак, почему же дятел не получает сотрясение мозга. Во-первых, потому, что его сверхтвердый клюв ударяет в ствол строго перпендикулярно поверхности последнего, не сгибается и не вибрирует от удара. Это обеспечивает скоординированная работа шейных мышц — при «долбительных» работах действуют лишь те мышцы, которые отвечают за движение головы вперед-назад, а те, которые осуществляют боковые движения шеи, бездействуют. То есть дятел чисто физически не может отклониться от выбранного курса.

Кроме того, черепную коробку этой птицы и ее мозг отделяет лишь тонкий слой внутричерепной жидкости, что не позволяет вибрациям набрать достаточно силы для опасного воздействия на мозг. Кроме того, эта жидкость довольно вязкая, поэтому сразу же гасит все возникающие от удара волны, способные повредить важнейший нервный центр.

Также важную роль в защите мозга от сотрясений играет гиоид — важнейший элемент подъязычной кости птиц, который сам по себе является скорее хрящом, чем настоящей костной тканью. У дятлов он чрезвычайно развит, весьма обширен и протяжен, располагается не только в глотке (как у млекопитающих), а заходит и в носоглотку, обернувшись перед этим вокруг черепа. То есть внутри черепной коробки у этой птицы имеется дополнительный упругий амортизатор.

Кроме того, как показало исследование внутреннего строения черепных костей дятла, почти все они содержат губчатую пористую ткань, которая является дополнительным амортизатором. В этом отношении череп дятла скорее похож на таковой у птенца, чем у взрослой птицы (у которой доля губчатого вещества в костях чрезвычайно мала). Так что те вибрации, которые не удалось «погасить» черепной жидкости и гиоиду, «успокаивает» губчатое вещество костей.

Кроме того, дятел имеет еще своеобразный «ремень безопасности» для глаз — во время удара третье веко (мигательная перепонка) опускается на глаз этой птицы, чтобы уберечь глазное яблоко от вибрации и не допустить отслоения сетчатки. Так что зрение у дятлов, несмотря на «долбительный» образ жизни, всегда в порядке.

Ну и, конечно, для того, чтобы в черепе поместились все эти системы безопасности, дятлам пришлось существенно сократить поверхность своего мозга. Однако глупее остальных птиц от этого они вовсе не стали — наоборот, дятел весьма умен и обладает достаточно сложным территориальным и гнездовым поведением. Дело в том, что, в отличие от млекопитающих, у птиц процессы высшей рассудочной деятельности происходят вовсе не в коре больших полушарий, а в лежащих под ней полосатых тельцах и слое, называемом гиперстриатум. А эти части мозга исходно занимают не очень большую площадь, потому что находящиеся в них нейроны достаточно плотно упакованы. Поэтому дятел может легко сжать свой мозг без ущерба своему интеллекту.

Итак, чему же эта умная птица может научить людей? Да хотя бы тому, как разрабатывать совершенные противоударные конструкции. Подобную работу недавно проделали американские ученые из Лаборатории биоинженерии Университета Беркли. Тщательное изучение замедленной видеосъемки «долбежки» и данных томографии дятлов позволило им разработать искусственную демпфирующую (то есть, обеспечивающую безопасность) систему, аналогичную таковой у дятлов.

 

Роль супертвердого клюва в искусственном демпфере может играть прочная внешняя оболочка — например, стальная или титановая. Функцию внутричерепной жидкости в данном устройстве берет на себя второй, внутренний слой металла, отделенный от внешнего, стального, эластичным слоем. Под ним находится слой твердой, но, в то же время эластичной резины — аналог гиоида. А «заменителем» губчатых структур является заполнение всего пустого объема под этой резиной плотно упакованными стеклянными шариками размерами около одного милиметра. Доказано, что они очень эффективно «распыляют» энергию удара и блокируют передачу опасных вибраций на самую ценную центральную часть, ради которой все эти системы и существуют — то есть некий «мозг».

Подобный демпфер, по мнению разработчиков, может защищать разные хрупкие конструкции, например, электронику, от сильных ударов. Можно помещать в такую оболочку «черные ящики» самолетов, бортовые компьютеры кораблей или использовать ее при разработке катапультирующихся устройств нового поколения. Не исключено, что эту оболочку можно также использовать в корпусе автомобиля как дополнительный демпфер.

После создания миниатюрного прототипа, исследователи провели первые испытания данной оболочки. Они поместили его в пулю и из газового ружья выстрелили ей в толстый лист алюминия. Перегрузка от удара достигла 60000 g, но демпфер эффективно защитил спрятанную в нем электронную начинку. Значит, данная система достаточно эффективно работает. Теперь разработчики трудятся над созданием такого же демпфера больших размеров.

 

Китайские ученые исследовали защиту дятла от ударов и вибрации, что по их мнению может помочь создать новые антиударные материалы и структуры, которые могут быть использованы в различных сферах деятельности человека. Инженеры государственной лаборатории структурного анализа для промышленного оборудования университета Далянь обнаружили, что все тело дятла работает, как отличный противоударный механизм, поглощая энергию воздействия.

Птица клюет дерево с очень большой частотой (порядка 25 Герц) и скоростью (около семи метров в секунду), что больше в 1000 раз земной силы тяжести. Ученые сдеалали специальную 3Д компьютерную модель, используя томограмму, чтобы понять как именно дятел защищает свой мозг от повреждения.

Ученые выяснили, что большая часть энергии удара аккумулируется телом птицы (99,7%) и только 0,3% приходится на голову дятла. Часть энергии удара принимает на себя клюв птицы, еще часть подъязычная кость птицы. А та небольшая часть энергии, которая все-таки приходится на голову дятла преобразуется в тепло, из-за чего температура головного мозга сильно увеличивается.

Птица вынуждена делать перерывы между клеванием дерева, для того чтобы снизить эту температуру.

А вот бедного дятла аннигилировало !

 

 

 

Взгляд реалиста

Время от времени публике предъявляются идеи или концептуальные документы, касающиеся урегулирования конфликта в Донбассе. На днях собственное заявление предложили «мюнхенцы» — «группа лидеров, связанных с обсуждением вопросов евроатлантической безопасности» в рамках подготовки к Мюнхенской конференции.

Реакции последовали незамедлительно. Украинские радикалы во главе с экс-президентом Порошенко сразу же заявили о готовящейся «зраде» (предательстве). Причина понятна: документ предполагает возвращение диалога между Россией и Западом из конфронтационных в рабочие форматы.
По крайней мере — в сфере безопасности на континенте. Для украинской элиты такой подход — явное доказательство предательства Запада и внешнеполитического поражения Киева. Поддержку украинской истерике оказали и в американском внешнеполитическом истеблишменте, оформившем свою позицию под эгидой Atlantic Council. Да и в ряде европейских стран заявление было встречено со скепсисом.

Другое дело — в России. Часть политиков и экспертов с пониманием отнеслись к инициативе мюнхенцев. Тем более, что среди них были и россияне. Очевидно, что работает логика: если враги ругают, значит идея полезная. Однако такая позиция страдает существенным изъяном. Поскольку не все то, что не нравится твоему врагу, подходит тебе. Не говоря уже о том, что слишком поспешное одобрение подобных инициатив создает у партнеров по переговорам искаженное впечатление о готовности России к ненужным ей компромиссам.

Для того, чтобы понять, что заявление мюнхенцев не несет особой пользы для России, не нужно сложных доказательств.


Фокусировка на теме «евроатлантической стабильности» естественно диктовала авторам в части украинского урегулирования в первую очередь обозначить шаги в области безопасности, с добавлением второстепенных пунктов по гуманитарным и экономическим отношениям. Собственно политическим шагам, кроме довольно мутно сформулированного предложения о запуске «нового национального диалога по проблемам идентичности» на Украине, места уделено не много.

Между тем, в Минских соглашениях за Украиной закреплены несколько важных политических обязательств — реформа Конституции, закон об особом статусе, амнистия, особый закон о выборах, согласованные с представителями неподконтрольного киевскому правительству Донбасса. Эти политические обязательства являются важнейшими и служат гарантиями всеобъемлющего мирного урегулирования. Попытки обойти их или заменить чреваты рассыпанием всего комплекса договоренностей.

Российская позиция все эти годы была довольно проста и обоснована — не нужно предлагать никаких новых идей, если нет работы над выполнением уже имеющихся. Появление обходных планов лишь провоцирует неисполнение имеющихся договоренностей.

Мюнхенские эксперты не просто замалчивают и отодвигают политические моменты на второй план. Они заменяют их безусловно интересным «пряником» — вовлечением представителей Москвы в новые форматы обсуждения вопросов безопасности в Европе

Но тут же оговариваются — все это еще предстоит обсудить. Налицо непропорциональный размен сразу по двум пунктам: а) признанные мировым сообществом обязательства одной стороны переговоров обменены на ничего не гарантирующие предложения для другой; б) в качестве этих самых предложений предоставлены позиции, прогресс по которым вообще не зависит от Украины и выполнения Минска-2.

Когда такие «оригинальные предложения» формулируют представители западных стран, то тут нет особых вопросов: для этого и существует дипломатическая игра.

Другой вопрос — для чего этот невыгодный размен поддерживается российскими политиками и экспертами? Ради повышения доверия между Россией и Западом? Согласитесь, нужно быть очень наивным, чтобы предполагать, что урегулирование конфликта в Донбассе или даже декларация готовности к этому повысят уровень доверия между Игорем Ивановым и Вольфгангом Ишингером.

Нельзя не отметить, что «пряник» предложен неспроста. Известно прагматичное (а еще точнее — циничное) мнение некоторых российских экспертов по внешней политике, для которых согласие на решение «проблемы Донбасса» не более чем технический повод для возможности для обсуждения более масштабных вопросов.

Разумеется, нельзя отрицать, что урегулирование в Донбассе будет позитивным шагом. Но то, что этот локальный результат обеспечит новое качество диалога по глобальным вопросам, вызывает большие сомнения. И уж тем более, нельзя сделать вывод, о том, что для решения глобальных вопросов России следует соглашаться на изменение переговорной позиции, на которое намекают мюнхенские брокеры.

Более того, присутствие российских экспертов в числе этих самых брокеров, имеет негативные последствия для доверия к позиции Москвы. Когда министр иностранных дел С.Лавров говорит, что мы не обсуждаем вопрос о снятии санкций, а российские соавторы заявления (совсем не чуждые российскому МИД) соглашаются, что следует продумать вопрос о том, какие действия (России) могут привести к изменению в санкционном режиме, то это можно трактовать либо как откровенную подножку министру, либо как демонстрацию двойственности российской позиции.

Нельзя обманывать ни публику, ни самих себя — нет никаких гарантий изменения поведения Запада после какого-либо компромисса России по Минским соглашениями и по будущему Донбасса. Скорее, наоборот — компромисс в условиях сильной позиции будет естественно воспринят как доказательство слабости и приведет лишь к усилению внешнего давления на Москву.

Есть и еще одно обстоятельство. Не стоит забывать об общественном мнении внутри страны. Доминирующие на Западе требования к России подтверждают, что за любым (!) решением по Донбассу, США и страны ЕС перейдут к требованиям по изменению статуса Крыма, и будут с нарастающими усилиями требовать пересмотра (пусть даже в мягкой форме — например, проведения повторного референдума) российской позиции по полуострову и принятых ранее на самом высоком уровне политических решений. Нет нужды доказывать, что такой поворот событий не может не повлечь за собой резкий спад доверия к власти и другие внутриполитические издержки.

И последнее. Документы, сформулированные по типу разбираемого заявления о «12 шагах», являются идейно слабыми и политическим опасными. Слабость их заключается в том, что они формируют искусственную повестку, наполняя ее набором желанных шагов со стороны безответственных игроков, и закрепляются в общественном мнении нереалистичные альтернативы, не решающие настоящие проблемы. А опасность — в том, что они переносят механизмы действия ответственных игроков с необходимой работы по обеспечению тяжелых и неприятных решений на те, которые создают иллюзию позитивного движения, провоцируя потерю драгоценного времени и сил.


Алексей Чеснаков, директор Центра политической конъюнктуры
источник



Популярное в

))}
Loading...
наверх