彼らはくちばしを森に向かって轟かせ、その音が遠くからでも聞こえました。おそらくキツツキの脳は、一種の衝撃吸収効果によって過度の振動から保護されていると考えられています。しかし、ある研究はこの一般的な仮定を反駁した。分析によると、衝撃は緩和されておらず、鳥の頭は硬いハンマーのようにぶつかったという。ダンピングもまた、打撃の威力が弱まるため、逆効果となります。それにもかかわらず、キツツキの脳は明らかに損傷の危険にさらされていない。その比較的小さいサイズのため、致命的に揺さぶられることはない、と研究者らは説明する。
比較的軽い打撃でも頭痛を引き起こすことがよくあります。しかし、脳がさらに激しく揺さぶられると、敏感な神経組織に生命を脅かす損傷が生じる可能性があります。しかし、キツツキはどうやらそれにうまく対処しているようです。有名な鳥は、食べ物を手に入れたり、巣穴を作ったりするために、硬い木に絶えずくちばしを激しくぶつけます。人々は長い間、どうすれば害を及ぼさずにこれを行うことができるかを自問してきました。一般的な説明は、あたかもヘルメットが鳥を守っているかのように、打撃が鳥の頭に吸収されたというものだった。しかし、科学的な観点から見ると、これは単なる仮定にすぎませんでした。特定の解剖学的特徴はショックアブソーバー機能と関連付けられています。しかし、衝撃そのものによる衝撃吸収効果については、まだ正確に文書化されていない。
疑惑の減衰の軌跡
アントワープ大学のサム・ヴァン・ワッセンバーグ率いる研究者らは、このギャップを埋めようとしている。まず、高速録音を使用して、3 種類のキツツキの打撃中の頭部のダイナミクスを正確に記録しました。彼らは、頭蓋骨の解剖学的手がかりを使用して、衝撃吸収効果がどの程度発生するかを特定することができました。しかし今回の分析では、それらが存在すらしていないことが判明した。ショックアブソーバー効果で予想されるように、頭蓋骨構造の動きの遅れはほとんどありませんでした。その代わり、キツツキの頭はハンマーのように木に激しく衝突すると科学者らは結論づけている。
研究チームは鳥の羽ばたき行動の生体力学的モデルシミュレーションも実施した。彼らは、衝撃吸収効果さえ無意味であることを明らかにしました。それはまさに必要なもの、つまり打撃時の力を損なうことになるからです。もしショックアブソーバーシステムがあったとしたら、キツツキは通常の衝撃強度を達成するために、より強くハンマーで叩く必要があるでしょう。科学者たちは、これにより保護効果が無効になると説明しています。
どうやらクッションは必要ないようです
しかし、鳥はどうやって脳震盪を避けるのでしょうか？科学者らによるさらなる調査で示されたように、保護機能は明らかにまったく必要ではありません。キツツキの攻撃に匹敵する力は、実際に人間の脳に損傷を引き起こす可能性がありますが、比較的小さな鳥は人間とは異なる物理的影響を及ぼします。つまり、質量が小さいということは、脳への負担が少ないことを意味します。研究者らの計算によると、キツツキが経験する振動は、人間に被害を与えるレベルをはるかに下回るレベルにとどまっている。
「衝撃吸収性が欠如しているからといって、キツツキの脳が一見激しい衝撃によって危険にさらされているわけではない」とヴァン・ワッセンバーグ氏は結論付けている。 「分析した100回以上の打撃による最も強い衝撃でさえ、キツツキの脳には無害である可能性が高い。われわれの計算では、脳震盪を起こした人間よりも脳への負担が少ないことが示されたからだ。」進化の観点から見ると、この結果は、より大きな頭と首の筋肉を持つキツツキが存在しない理由も説明できます。そのような動物はさらに激しく殴る可能性があるが、その場合は実際に脳震盪の危険が生じるだろうと研究者らは述べている。
この結果は、キツツキの衝撃吸収に関する長年の噂を否定するものであり、この話は科学界だけでなく一般の人々にも広まっている。 「動物園でキツツキを撮影していたとき、キツツキは頭に衝撃吸収材が入っているため頭痛にならないと親が子供たちに説明しているのを目撃しました」とヴァン・ワッセンバーグ氏は言う。これまでに示したように、当初はもっともらしいと思われたこの説明は当てはまりません。
出典: Cell Press、専門記事: Current Biology、doi: 10.1016/j.cub.2022.05.052
ビデオ: 3 種のキツツキの頭部衝突の高速ビデオからのスローモーションの抜粋。
