Что общего у дятла и теннисиста?

Дятел, с невероятной силой долбя древесину, фактически превращается в живой молоток, одновременно напрягая мышцы головы, шеи, живота и хвоста, чтобы при каждом ударе удерживать тело в неподвижном состоянии, выяснили биологи из Университета Брауна (США), статья которых опубликована в Journal of Experimental Biology.

Кроме того, ученые обнаружили, что птицы, в момент удара клюва по дереву, резко выдыхают, издавая звук, похожий на кряхтение, рычание или стон, подобно звездам тенниса, которые делают это, чтобы синхронизировать напряжение мышц корпуса и тем самым повысить силу удара по мячу. Правда, в отличие от теннисистов, крики дятлов заглушает «барабанная дробь».

Чтобы выяснить, как дятлы используют свои мышцы при долблении, ученые поймали восемь диких пушистых дятлов (Dendrocopos pubescens) и в течение трех дней снимали высокоскоростное видео, записывая, как птицы стучат клювами по куску твердой древесины.

Исследователи также измеряли электрические сигналы в мышцах головы, шеи, живота, хвоста и ног птиц, чтобы определить, как они сокращаются. Кроме того, ученые смогли зарегистрировать давление воздуха в дыхательных путях шести дятлов и объем воздуха, который двое из них выдохнули через голосовые связки в момент удара по древесине.

Анализ собранных данных позволил исследователям сделать вывод, что ключевую роль в процессе долбления играют сгибатели бедра — группа мышц передней части тазобедренного сустава, — и передние мышцы шеи. Именно они продвигают тело птицы вперед, когда она вонзает клюв в древесину. Три другие мышцы, расположенные у основания черепа и на затылке, которые напрягались, когда птицы перед ударом запрокидывали голову назад, по-видимому, играют вспомогательную роль, считают ученые.

Кроме того, птицы стабилизировали тело с помощью мышц живота, а также в момент подготовки к удару напрягали хвостовую мышцу, которая затем использовалась для придания устойчивости бедру, чтобы закрепить тело на дереве в момент удара. По сути, пушистые дятлы напрягают все свое тело, превращаясь в молоток, вонзающийся клювом в древесину, пишут исследователи.

Анализ дыхания дятлов показал, что птицы, в момент удара клюва по дереву, с силой выдыхают, издавая похожий на кряхтение или стон звук, при этом идеально синхронизируя дыхание с каждым ударом. Как известно, такой тип дыхания позволяет обеспечить одновременное сокращение мускулатуры туловища и увеличить силу каждого удара, отмечают ученые.

Ранее мы разбирались, как сова поворачивает голову на 270 ° и почему голуби ходят, а воробьи только прыгают. Больше таких публикаций — в рубрике «Вопрос — ответ». Если интересуетесь орнитологией, все статьи и новости о птицах мы собираем здесь.