قدرات مذهلة:
إن ضرب المنقار بجذع الشجرة يبدو وكأنه نشاط يسبب الصداع وآلام الفك وإصابات خطيرة في الرقبة والدماغ. ومع ذلك فإن نقاري الخشب يمكنهم فعل ذلك 20 مرة في الثانية الواحدة دون أن يعانوا من أي آثار جانبية. يوجد نقارو الخشب في مناطق الغابات في جميع أنحاء العالم، باستثناء أستراليا. هذه الطيور لديها قدرة عجيبة على استخدام مناقيرها للنقر في جذوع الأشجار لتكوين ثقوب لاستخلاص الحشرات والعصارة(sap). والشيء المثير للإعجاب أنهم يفعلون ذلك دون إيذاء أنفسهم. فما هو السر وراء تحمل نقاري الخشب للصدمات عالية التأثير.
ارتجاج الرأس لدى البشر:
نقارو الخشب يتحملون العديد من الصدمات عالية التأثير على رؤوسهم بينما ينقرون. لديهم ريش ذيل قوي ومخالب تساعدهم في الحفاظ على توازنهم أثناء تحرك رؤوسهم نحو جذع الشجرة بسرعة 7 أمتار (23 قدمًا) في الثانية. ثم، عندما تضرب منقارها، تبطئ رؤوسها بسرعة تقارب 1200 مرة قوة الجاذبية.
كل هذا يحدث دون أن يعاني نقار الخشب من ارتجاج أو تلف في الدماغ. الارتجاج هو شكل من أشكال إصابات الدماغ الناجمة عن الضربات المتكررة على الرأس. إنه أمر شائع ويحدث بشكل متكرر أثناء ممارسة الرياضة مثل كرة القدم الأمريكية أو الهوكي. وتؤدي إصابات الدماغ المتكررة إلى اضطراب دماغي تدريجي واعتلال دماغي رضحي مزمن(Chronic traumatic encephalopathy) لا رجعة فيه ويؤدي إلى أعراض مثل فقدان الذاكرة والاكتئاب والاندفاع والعدوانية والسلوك الانتحاري.
دوري كرة القدم الأمريكية الوطني يقول ارتجاجات تحدث في لاعبي كرة القدم عند قوة تسارع تساوي 80g. فكيف نجا نقار الخشب من صدمات متكررة تبلغ 1200g دون الإضرار بدماغهم؟
لقد بحث العلماء عن الأسرار الرئيسية لقدرة نقار الخشب على تحمل التأثير الكبير أثناء النقر على الخشب. ودرسوا الهياكل الدقيقة للعظام ثم قاموا بإجراء تحليل ميكانيكي حيوي على الرأس.
عظام جمجمة وعظام اللسان غير عادية:
بمقارنة جماجم نقار الخشب والدجاج، اكتشف العلماء أن نقاري الخشب لديهم تكيفات تمتص التأثيرات التي لا تمتلكها الطيور الأخرى. ويشمل ذلك عظام الجمجمة المتخصصة وعضلات الرقبة والمنقار وعظام اللسان.
عظام الجمجمة لها تركيبة كيميائية وكثافة مختلفة. على سبيل المثال، يتم تحقيق تكيف هيكلي واحد من خلال زيادة تراكم المعادن في العظام لجعلها أكثر صلابة وأقوى مقارنة بالطيور الأخرى. والمثير للدهشة أن عظم الجمجمة رقيق جدًا وهناك سائل أقل يفصل المخ عن عظم الجمجمة عن غيره من الطيور والحيوانات. هذا من شأنه أن يوحي بأن الجمجمة قد تم تكييفها لتكون أقسى وأقوى في نفس الوقت.
عادة في علم المواد في العالم الحقيقي، هناك مفاضلة عامة بين الصلابة والمتانة. ومع ذلك، فإن وجود مواد صلبة ومتينة في الرأس يقلل من مقدار التأثير الذي يتم نقله إلى الدماغ.
والمفهوم الثاني هو أن نقاري الخشب لديهم سائل داخلي يحيط بالمخ أقل من الحيوانات الكبيرة الأخرى. هذا يساعد على الحد من حركة الدماغ أثناء النقر. إن انخفاض كمية السائل له تأثير مماثل لصفار البيض المسلوق، والذي لن يتضرر بسبب الهز، مقارنةً بصفار البيض الخام غير المطبوخ.
نقارو الخشب لديهم أيضًا عظم موجود في لسانهم يساعد على استخراج الحشرات من الأشجار. يلتف اللسان غير العادي حول الجزء الخلفي من الجمجمة ومثبت في الجبهة بين العينين. يتيح هذا التكوين للسان وعظامه العمل كنابض (spring)، مما يبطئ من القوة البدنية والاهتزازات المصاحبة لها.
أنواع مختلفة من العظام:
يرجع السبب في صلابة وقوة عظم الهيكل العظمي النموذجي إلى غلاف كثيف من العظم القشري(compact bone) الذي يحتوي على عظم إسفنجي مسامي. لكن عظم لسان نقار الخشب له هيكل معاكس: غلاف مرن وعظم صلب في الداخل. يوفر هذا التكوين الداخلي والخارجي مرونة أفضل ويمكنه استيعاب التأثيرات والاهتزازات العالية.
يشير عمل العلماء إلى أن عظام نقار الخشب واللسان غير المعتادة في نقاري الخشب هي مثال على الهياكل المقاومة للصدمات الضرورية لحماية دماغ نقار الخشب أثناء نقر الخشب.
في الوقت الحالي، يعمل علماء الأحياء وعلماء الأعصاب بنشاط على دراسة دماغ نقار الخشب لمعرفة ما إذا كان هناك أي دليل مرضي على إصابات الدماغ مثل اعتلال الدماغ الرضحي المزمن في البشر.
ويأمل العلماء أن يكشف هذا البحث عما إذا كانت هناك آليات أخرى للحماية أو الشفاء على مستوى الأنسجة أو الخلايا في أدمغة نقاري الخشب، والتي نأمل أن تكشف عن كيفية حماية وإصابة إصابات الدماغ البشرية.
الخاتمة:
هل تعتقد أن السر وراء تحمل نقاري الخشب للصدمات عالية التأثير يمكن أن يساعد البشر في تجنب ارتجاجات الرأس التي تحدث كثيرًا و خصوصًا في الرياضات العنيفة؟
سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.
التعليقات :