딱따구리가 얼굴로 나무를 때리는 것을 꺼리는 이유

딱따구리가 반복적으로 얼굴을 나무에 부수는 것을 보면 뇌가 어떻게 온전한 상태를 유지하는지 궁금하지 않습니다.

수년 동안, 딱따구리의 두개골 내부와 주변 구조가 쪼는 동안 생성된 충격을 흡수한다는 이론이 지배적이었습니다. “동물원의 블로그와 정보 패널은 모두 이것을 사실로 제시합니다. 딱따구리에서 충격 흡수가 일어나고 있다는 것입니다.”라고 말했습니다. 샘 반 와센버그, 앤트워프 대학의 생물학자. 딱따구리는 공학에 영감을 주기까지 했습니다. 충격 흡수 재료 그리고 축구 헬멧과 같은 장비.

그러나 이제 딱따구리의 고속 영상을 분석한 후 Van Wassenbergh 박사와 동료들은 이 오랜 믿음에 도전하고 있습니다. 그들은 딱따구리가 쪼는 동안 충격을 흡수하지 않으며 망치처럼 머리를 사용하여 뇌진탕을 일으키지 않는다는 것을 발견했습니다. 그들의 작업은 현재 생물학 목요일에.

딱따구리가 부리를 나무에 내리치면 충격이 발생합니다. 딱따구리의 두개골에 있는 무언가가 뇌에 도달하기 전에 이러한 충격을 흡수했다면(자동차의 에어백이 승객에게 도달하기 전에 사고에서 충격을 흡수하는 방식) 충격 시 딱따구리의 머리는 부리에 비해 더 천천히 감속합니다.

고속 비디오를 캡처하기 위한 실험 설정.신용 거래…Van Wassenbergh et al., Current Biology

이를 염두에 두고 연구자들은 6마리의 딱따구리(3종, 각각 2마리)가 나무에 부딪치는 고속 비디오를 분석했습니다. 그들은 뇌의 위치를 ​​표시하기 위해 각 새의 부리에서 두 지점과 눈에서 한 지점을 추적했습니다. 그들은 눈이 부리와 같은 속도로, 몇 가지 경우에는 훨씬 더 빠르게 감속한다는 것을 발견했습니다. 이는 최소한 딱따구리가 쪼는 동안 충격을 흡수하지 않는다는 것을 의미했습니다.

Van Wassenbergh 박사는 딱따구리가 나무에 전달하려는 충격의 일부를 흡수한다면 “새에게는 귀중한 에너지 낭비가 될 것입니다. 딱따구리는 충격 흡수를 최소화하기 위해 수백만 년 동안 진화했습니다.” 마야 미엘케앤트워프 대학(University of Antwerp)의 생물학자이자 이 연구의 공동 저자인 는 망치처럼 딱따구리의 두개골이 “쪼는 성능에 정말 최적화되어 있다”고 덧붙였습니다.

그러나 한 가지 수수께끼가 풀리면서 또 다른 수수께끼가 나타났습니다. 딱따구리의 두뇌는 어떻게 반복되는 충격을 견딜 수 있을까요?

새 두개골의 압력을 계산하기 위해 연구원들은 쪼는 움직임과 두개골 모양 및 크기를 기반으로 하는 계산 모델을 만들었으며 생성된 압력이 영장류에게 뇌진탕을 일으킬 수 있는 수준보다 훨씬 낮다는 것을 발견했습니다. 사실 새들이 뇌진탕을 일으키려면 현재 속도의 두 배나 나무를 네 배나 더 뻣뻣하게 때려야 했습니다. Van Wassenbergh 박사는 “딱따구리가 인간보다 훨씬 작다는 사실을 잊었습니다. “작은 동물은 더 높은 감속을 견딜 수 있습니다. 창문에 부딪쳤다가 다시 날아가는 파리를 생각해 보세요.”

“전통적으로 사람들은 동물이 어떻게 기능하는지에 대한 가설을 세울 때 살아 있는 동물은 쳐다보지도 않았습니다. 서랍에서 뼈를 꺼내기만 하면 된다”고 말했다. 마이클 그라나토스키 그는 New York Institute of Technology에서 진화적 생체 역학을 연구하고 연구에 참여하지 않았습니다.

Granatosky 박사는 이 작업을 발견해야 할 것이 얼마나 남았는지에 대한 예라고 봅니다. “우리가 안다고 생각하는 이 모든 것이 있지만 우리는 그렇지 않습니다.”라고 그는 말했습니다.

그러나 이번 발견이 새에 대한 모든 질문에 대한 답은 아닙니다. 예를 들어 딱따구리가 쪼는 동안 두개골과 부리 사이의 뻣뻣함을 어떻게 유지하는지, 뇌 손상 가능성을 완화할 수 있는 다른 요인이 관련될 수 있는지 등입니다.

“이러한 시스템의 복잡성에 대해 생각해야 합니다.”라고 말했습니다. 라이언 펠리스, 연구에 참여하지 않은 유니버시티 칼리지 런던의 진화생물학자. “뼈와 근육뿐만 아니라 뇌의 체액과 혈압, 손상된 신경 세포를 치유하는 능력까지.”

Mielke 씨는 이 작업을 모든 연구 분야의 과학자들을 위한 행동 촉구로 보고 있습니다. “때때로 놀라움이 있을 수 있기 때문에 우리가 이미 이해하고 있다고 믿는 현상을 관찰하는 것은 항상 가치가 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다. “직관은 우리를 속일 수 있습니다.”

출처: https://www.nytimes.com/2022/07/14/science/woodpeckers-brains-shock.html