Ciało dzięcioła to wspaniała maszyna. Precyzyjnie zsynchronizowana i bardzo silna
Okazuje się, że dzięcioły napinają całe ciało, by przebić się przez drewno, przy każdym uderzeniu gwałtownie chrząkając, informują biolog z Brown University Nicholas Antonson i jego współpracownicy na łamach „Journal of Experimental Biology”. „W pewnym sensie dzięcioły naturalny młot” – mówi Antonson.
Aby zbadać, w jaki sposób ptaki stukają, naukowcy najpierw humanitarnie schwytali osiem dzięciołów kosmatych (Dryobates pubescens) i w warunkach laboratoryjnych ostrożnie umieścili elektrody w ich mięśniach. Elektrody były podłączone do niewielkiego, dopasowanego „plecaka”, który rejestrował sygnały elektryczne z kurczących się mięśni podczas stukania. Badacze sprawdzili również, czy dzięcioły wstrzymują oddech podczas wysiłku (jak często robią ciężarowcy), czy też wydychają powietrze (jak tenisiści) w chwili uderzenia, analizując przepływ powietrza przez worki powietrzne – małe, balonowate struktury pomagające im oddychać.
Łącząc te pomiary z nagraniami wideo w wysokiej rozdzielczości czasowej, naukowcy śledzili uderzenia dzięciołów z dokładnością do czterech milisekund. Zamiast wykorzystywać pojedynczy mięsień do kontrolowania ruchu, dzięcioły aktywowały „każdy mięsień od głowy po ogon” – mówi Antonson. Ptaki używały silnych mięśni bioder, by wypchnąć ciało do przodu, napinały mięśnie ogona i brzucha, przygotowując się do uderzenia, a w chwili kontaktu usztywniały tył głowy i szyję – podobnie jak człowiek usztywnia nadgarstek przy wbijaniu gwoździa. Następnie angażowały inny zestaw mięśni bioder i szyi, by cofnąć głowę.
Dzięcioły idealnie synchronizowały też uderzenia z gwałtownymi wydechami – „jako dodatkowy sposób stabilizacji mięśni tułowia i nadania siły tym uderzeniom – wyjaśnia Antonson. – Zdolność wydychania powietrza 13 razy na sekundę i nabierania go w ciągu około 40 ms jest naprawdę imponująca”.
Jedynymi innymi ptakami, o których wiadomo, że tak precyzyjnie synchronizują oddech, są ptaki śpiewające – choć nie są blisko spokrewnione z dzięciołami – które robią to podczas śpiewu. „Stukanie to ćwiczenie całego ciała” – mówi biolożka Nicole Ackermans z University of Alabama, badająca uszkodzenia mózgu u dzięciołów i zderzających się głowami owiec. Koordynacja „mikrooddechów” z napinaniem mięśni i tworzenie „tej młotopodobnej struktury w całym ciele to wyjątkowe rozwiązanie”, dodaje.