У дятлов обнаружили особое строение ткани черепа
Благодаря научным изысканиям стала понятна причина зависти хомячков к дятлам, синьоры. Китайские биологи установили, что череп дятла прочнее черепа жаворонка из-за различий в микроструктуре костной ткани.
Работа опубликована в журнале Science China. Череп жаворонка (слева) и дятла (справа).
Видна разница в строении трабекул.
Фото из статьи авторов.
Когда дятел долбит дерево, его череп может испытывать перегрузки до 1000 g, а скорость движений достигать 6-7 метров в секунду. Ученые заинтересовались тем, какие механические особенности лежат в основе прочности его черепа.
При этом до сих пор остаётся неизвестно, как дятлы избегают повреждений головного мозга. По данным ученых, например, именно такого рода повреждения, связанные с резким изменением угловой скорости движения головы или ударом, являются главной причиной смертности молодых людей.
Томография черепа дятла и одна из компьютерных моделей.
Иллюстрация авторов исследования.
Китайские биологи установили, почему дятлы во время "работы" не получают сотрясение мозга. Статья с подробным изложением результатов исследования
появилась в журнале PLoS One.
Большого пёстрый (пятнистый) дятел
(Dendrocopos major).
Для этого они сравнили строение черепа и клюва большого пятнистого дятла Dendrocopos major с соответствующими органами жаворонка Melanocorypha mongolica. Работу проводили при помощи компьютерной томографии и сканирующей электронной микроскопии. Кроме того, ученые определили механические свойства черепа и клюва птиц.
Жаворонок
(Melanocorypha mongolica).
Клювы жаворонка и дятла оказались сходны по механической прочности, а череп у дятла оказался более чем в десять раз прочнее черепа сородича. Ученые показали, что повышенная прочность коррелирует с иным строение трабекул - механических распорок между костными пластинами черепа. У жаворонка трабекулы оказались преимущественно линейные, палочковидные, в то время как у дятла они были преимущественно пластинчатыми. Кроме того, трабекулы были у дятла в целом толще, а промежутки между ними меньше.
Ученые считают, что особое строение трабекул костной ткани черепа дятла делает его более устойчивым к деформациям, а следовательно, защищает мозг от повреждений.
В 2011 году эти же авторы уже опубликовали работу, в которой исследовали причины отсутствия у птиц черепно-мозговых травм при долблении деревьев. Ученые выяснили, что частично это связано с разной длиной верхней и нижней части клюва, а частично - с пористым строением отдельных участков черепа. Исследователи надеются, что проводимая ими работа сможет пригодиться при разработке противоударных шлемов для человека.
Трабекула - (trabecula, множ. trabeculae) - 1. Любой тяж соединительной ткани, отходящий от капсулы какого-либо органа внутрь его и разделяющий этот орган на отдельные доли. Например, трабекулы можно обнаружить в половом члене. 2. Тонкая костная пластинка в губчатом веществе кости. - Трабекулярный (trabecular).
Поперечный разрез селезёнки,
демонстрирующий её трабекулы.
Трабекулы (лат. trabeculae, уменьшительное от trabs — бревно, балка) — пластинки, перегородки и тяжи, образующие остов органа. Трабекулы присутствуют в ткани селезёнки и тимуса, костной ткани, пещеристых и губчатом телах полового члена, сердце, лимфатических узлах и т. д.
Как правило, трабекулы формируются преимущественно коллагеном соединительной ткани, и в большинстве случаев обеспечивают механическое укрепление мягкого паренхиматозного органа (например, селезёнки, лимфатического узла). Также трабекулы могут быть сформированы костной и мышечной тканью.