Дятлы «кряхтят» и напрягают тело, как спортсмены, для максимальной силы удара
Дятлы наносят мощные удары по дереву, испытывая замедление до 400g. Исследователи из Journal of Experimental Biology выяснили, что при долблении дятлы превращают себя в молоток, напрягая мышцы головы, шеи, живота и хвоста, чтобы удерживать тело жестко. Удар обеспечивается мышцами-сгибателями бедра и передними мышцами шеи.
Также ученые обнаружили, что птицы синхронизируют дыхание с движениями при каждом ударе, подобно теннисистам, которые «кряхтят» для стабилизации корпуса. В команду вошли Николас Антонсон, Мэтью Факсджейгер, Стивен Огунбийи, Марго Шампиньоль, Томас Робертс (Университет Брауна, США) и эксперт по пению птиц Франц Голлер (Мюнстерский университет, Германия).
Методы исследования:
- Сняли высокоскоростное видео восьми диких пушистых дятлов, долбящих твердую древесину.
- Измерили электрические сигналы в мышцах головы, шеи, живота, хвоста и ног птиц.
- Записали давление воздуха в дыхательных путях шести птиц и объем выдыхаемого воздуха у двух из них.
Результаты:
- Ключевые мышцы: Мышцы-сгибатели бедра и передние мышцы шеи обеспечивают поступательное движение клюва в дерево.
- Стабилизация тела: Птицы откидывают голову назад и напрягают три мышцы у основания черепа и задней части шеи. Также они стабилизируют тело брюшной мышцей, а хвостовой мышцей фиксируют бедро, «якоря» тело о дерево в момент удара.
- Контроль силы: При мощном долблении передняя мышца-сгибатель бедра сокращается сильнее, чем при мягком постукивании для коммуникации.
- Дыхание и «кряхтение»: Птицы совершают форсированный выдох («кряхтение») в момент удара клюва о дерево, что усиливает сокращение мышц туловища. При быстром постукивании (до 13 ударов в секунду) они идеально синхронизируют дыхание с ударами, делая мини-вдох (~40 мс) между ними.
Таким образом, дятлы используют все тело, от кончика клюва до хвоста, действуя как единый молоток, а их «кряхтение» (в отличие от теннисистов) заглушается звуком барабанной дроби.