A cabeça de um pica-pau se move a 21 km/h, a cada bicada sofre uma desaceleração 1.000 vezes maior que a da gravidade. Você sabe porque o pica-pau não tem dano cerebral? Descubra!
Pesquisadores relatam na revista PLoS One que comprimentos desiguais do bico superior e inferior e, estrutura óssea em forma de placa esponjosa protegem o cérebro dos pássaros.
As descobertas podem ajudar a projetar proteção de cabeça mais eficaz para os seres humanos. Durante anos, os cientistas examinaram a anatomia dos crânios dos pica-paus para descobrir como eles dão sua bicadas poderosa sem causar danos próprios.
As aves têm pouco “espaço sub-dural” entre os seus cérebros e seu crânio, de modo que o cérebro não tem espaço para se chocar na placa óssea, como acontece em seres humanos. Além disso, seus cérebros são mais longos de cima para baixo do que o da frente para trás, ou seja, a força contra o crânio é distribuída por uma área do cérebro maior.
Um osso altamente desenvolvido chamado hióide – que nos seres humanos é um pouco acima do “pomo de Adão” – também tem sido estudado: começando na parte de baixo bicos das aves, faz um loop completo através de suas narinas, e passa em torno de seus crânios, por cima e se encontrar de novo antes da testa.
Estudo sobre pancadas na cabeça
No entanto, Dr. Ming Zhang, da Universidade Politécnica de Hong Kong, um co-autor do novo trabalho, disse que ele e seus colegas queriam chegar a resposta do problema numericamente. “Nós pensamos que a maioria dos estudos anteriores eram limitadas a resposta qualitativa para esta questão”.
As simulações mostram precisamente como as forças estão distribuídas nos crânios dos pássaros. “Mais estudos quantitativos são necessários para responder a este problema interessante. Algo pode ajudar na aplicação do mecanismo em design de dispositivo de proteção humana. Seria útil até mesmo para algum projeto da indústria.”
Primeiro, a equipe tinha um olhar para o pica-pau em um ambiente controlado. Duas câmeras slow-motion capturaram imagens dos pássaros golpeando um sensor de força que mede o seu poder de hierarquia. Eles descobriram que as aves viram ligeiramente a cabeça quando eles bicam. Isso influencia a forma como as forças são transmitidas.
A equipe também recolheu analise de tomografia computadorizada e microscopia eletrônica de varredura de crânios de pica-pau. Isso mostrou em detalhes como as partes se encaixam e onde a densidade óssea varia.
Com esses dados em mãos, eles foram capazes de usar uma simulação de computador para calcular as forças em todo crânios dos pássaros no processo de hierarquia. Simulações da equipe mostrou que três fatores estavam em jogo em poupar a lesão aves.
Veja o vídeo abaixo.
Os fatores
Em primeiro lugar a estrutura de looping do osso hióide em torno de todo o crânio. Essa estrutura age como um “cinto de segurança”, especialmente após o impacto inicial.
A equipe também descobriu que as metades superior e inferior de bicos dos pássaros foram desiguais. Como força foi transmitido a partir da ponta do bico para dentro do osso, esta assimetria reduz a carga que tornou do cérebro.
Por último, os ossos em forma de placa com uma estrutura “esponjosa” ajudou a distribuir a força de entrada. Dessa forma o cérebro é protegido.
A equipe sublinha que é a combinação dos três fatores que protegem esses animais. Não é qualquer uma característica individual que mantém os pica-paus bicando sem ferimentos.