Дятли "напружуються і кряхтять" як спортсмени, щоб посилити удар дзьобом

Нове дослідження, опубліковане в Journal of Experimental Biology, показало, що ці птахи буквально перетворюють своє тіло на живий молоток, напружуючи м'язи голови, шиї, живота і хвоста, щоб утримувати корпус нерухомим і спрямовувати всю енергію удару в дзьоб.

Науковці з Університету Брауна (США) та Університету Мюнстера (Німеччина) вивчили вісім дятлів і з'ясували: для потужного удару птахи не просто напружують м'язи, а й синхронізують дихання з рухом, як це роблять професійні тенісисти, видаючи короткий "зітхання" або "кректання" під час удару. Таке дихання допомагає стабілізувати корпус і підвищити силу удару.

Команда дослідників на чолі з Ніколасом Антонсоном і Меттью Фуксджагером за допомогою високошвидкісних камер і датчиків реєструвала активність м'язів шиї, голови, черевного преса, хвоста і ніг під час ударів дзьобом по твердому дереву. Також вимірювалися коливання тиску в дихальних шляхах і обсяг повітря, що проходить через голосову щілину.

Результати показали, що основну роль в "ударному русі" відіграють м'язи передньої частини шиї та згиначі стегон - саме вони надають тілу дятла прискорення вперед, коли він завдає удару. Решта м'язів підтримують стійкість: м'язи біля основи черепа утримують голову в потрібному положенні, м'язи живота стабілізують тулуб, а м'язи хвоста діють як амортизатор, допомагаючи тілу спертися на стовбур дерева в момент контакту.

По суті, дятел перетворює себе на цільну конструкцію, яка працює як механізм молотка.

Вчені також помітили, що дятли регулюють силу удару. Коли вони висвердлюють деревину, скорочення м'язів сильніші й енергія удару вища. А за легкого "стуку" - наприклад, коли птахи обмінюються сигналами - м'язове зусилля зменшується.

Найдивовижнішим відкриттям стало дихання дятлів: кожен удар супроводжується різким видихом - "кректанням", що посилює скорочення м'язів корпусу. Це допомагає збільшити силу удару, подібно до того, як спортсмени видихають під час виконання важких рухів.

"Таке дихання підвищує стабільність корпусу та ефективність удару", - пояснює Антонсон.

Дослідники також з'ясували, що під час м'якшого "довбання" дятли роблять міні-вдихи тривалістю близько 40 мілісекунд між ударами, досягаючи частоти до 13 ударів на секунду. При цьому дихання ідеально синхронізоване з кожним рухом дзьоба.

Таким чином, дятли використовують усе тіло - від кінчика дзьоба до хвоста, щоб домогтися максимальної сили і точності. Але, на відміну від тенісистів, їхнього "кректання" ми не чуємо - його заглушає характерний барабанний стукіт.