[翻譯]啄木鳥的腦不會有問題嗎?科學家「沒問題,但原因好像不是我們想的那樣」
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一般啄木鳥會以每秒20-25次的頻率用喙在樹幹上打洞,但完全沒有因為這樣而傷到腦部的樣子。
這對專家們來說是長年的未解之謎,至今為止最有力的解釋是「喙和頭骨之間有『吸收衝擊的結構』,因此可以保護腦部」。
這個想法甚至還成為了運動頭盔開發的靈感,在美式足球等身體接觸較為劇烈的運動中保護人類大腦。
然而這次比利時的安特衛普大學的研究卻發現,啄木鳥的身上並沒有任何保護大腦免於衝擊的材質。
沒有任何的保護,啄木鳥就這樣直接承受啄木頭所帶來的衝擊。
既然如此,為什麼牠們不會頭痛或者發生腦震盪呢?
詳細的研究內容刊載於2022年7月14日的科學雜誌『Current Biology』上。
啄木的衝擊完全沒有被減少!
這次的研究為了驗證「啄木鳥為了保護大腦所以有吸收衝擊的機制」這個一般的假設,研究人員使用高速攝影機拍攝了三種啄木鳥啄木頭的行為。
研究對象為黑啄木鳥、北美黑啄木鳥、大班啄木鳥的三種,高速攝影會以一秒最多4000幀拍攝牠們啄木的情形,以利於分析受到衝擊時整個喙與頭的微小動作。
結果發現,啄木的衝擊並沒有絲毫的衰減,喙和頭完整地接受了衝擊的力量。
在影片中可以看到,啄木鳥的喙和其根部,還有腦的部分用不同顏色標記後,所有的標記在喙接觸木頭的瞬間都以相同的速度停止。
也就是說,從喙到頭蓋骨,啄木鳥完全沒有吸收掉衝擊的力道。
於是研究團隊將啄木鳥的身體數值和衝擊發生瞬間的頭部速度建模,以「不吸收衝擊的模型」與「吸收衝擊的模型」做比較。
分析過後發現,吸收衝擊的模型中,喙對木頭所施加的力有極大的衰減。
「如果啄木鳥一邊吸收衝擊一邊啄木頭的話,將會耗費非常多的額外能量。
假設啄木鳥的身體裡真的有吸收衝擊的結構,那為了在樹幹上打洞可能要用上比現在還要強得多的力道才行」
研究主任山姆・范・瓦森堡是這樣說明的。
那麼,為什麼明明沒有吸收衝擊的結構,但卻不會損傷到腦部呢?
啄木鳥的腦袋大小不會發生腦震盪
如果是猴子或者人腦的大小,像啄木鳥這樣一次一次的啄木頭的行為,衝擊的力道已經足以引起腦震盪。
然而研究發現,如果是啄木鳥大小的腦,就算給予等量的衝擊,也不會對大腦造成損傷。
瓦森堡研究主任表示「如果將啄木鳥的腦部大小納入考量的話,這種啄木行為所造成的衝擊遠低於引發腦震盪的閾值」
並且,啄木鳥所選的樹幹都是較為柔軟的材質,受到衝擊很快就會變形,因此啄木鳥所受的衝擊也較低。
研究團隊表示,如果要啄木鳥的大腦受到損傷,可能要以現在兩倍的速度進行啄木,或者是在如金屬一般堅硬的表面上啄才有機會。
如果做到這種程度,就算是啄木鳥恐怕也沒辦法全身而退吧。
在最近的研究中也發現,用頭槌打架的動物可能實際上有受到腦部損傷。但啄木鳥因為身體機能特殊,所以不需要擔心這件事。
https://azumayatranslate.blogspot.com/2022/06/blog-post.html
這次的研究成果反駁了長年以來在專家間受到肯定的「衝擊吸收說」。
並且從生物演化的角度來看,或許也解釋了為什麼啄木鳥不存在更大的頭或者更強壯脖子肌肉的個體。
雖然大頭跟肌肉可以幫啄木鳥更強力的啄木頭,但如此一來就算維持現在啄木鳥的腦部大小,也有腦震盪的風險。
維持現在的體型的話,也不需要額外吸收衝擊的結構,就能夠放心的啄木頭。
難譯字
コンタクトスポーツ 身體接觸激烈的運動
もろに 完全、毫無遺漏
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