الفيزياء في عالم الحيوان: نقار الخشب و "مطرقة الخشب"

المصدر: audubon.org

Woodpeckers (lat. Picidae ) - عائلة كبيرة من الطيور ، تضم 233 نوعًا. في معظم الحالات ، يعيش نقار الخشب في الغابات. هذه هي طيور التسلق التي تطير ، على الرغم من أنها ليست جيدة جدًا. تختلف الغالبية العظمى من أفراد الأسرة عن الطيور الأخرى في منقار غير منتظم على شكل إزميل. مع ذلك ، يطرق نقار الخشب لحاء وشجرة الشجرة ، محاولين العثور على طعامهم الرئيسي: الحشرات ويرقاتها.

يستخدم نقار الخشب منقارهم القوي ليس فقط لاستخراج الطعام ، ولكن أيضًا لإنشاء أعشاش ، والتي يتم ترتيبها عادة في تجاويف الأشجار. يطرق نقار الخشب على الشجرة والتواصل مع بعضهم البعض. في الربيع ، كان الذكور من العديد من أنواع نقار الخشب يطرقون الطبول على الأشجار الجافة. من المحتمل أن يسمع العديد من القراء مثل هذه الترسبات. يتكيف جسم نقار الخشب بشكل مثالي مع نمط حياته. وبفضل هذا ، يستطيع نقار الخشب تحمل الأحمال الكبيرة ، التي تكون مميتة للعديد من الكائنات الحية الأخرى.

إن تقطيع الخشب نشاط مكثف للغاية للطاقة. من أجل تجديد احتياطيات الطاقة ، يجب أن يأكل نقار الخشب باستمرار. على سبيل المثال ، يمكن أن يأكل نقار الخشب الأسود في "وجبة" واحدة فقط حوالي ألف نمل أو عدة مئات من يرقات خنافس اللحاء. يأكل نقار الخشب الأخضر أكثر - في يوم يأكل حوالي ألفي النمل.

تسمى نقار الخشب ترتيب الغابة ، وهذا ، من حيث المبدأ ، صحيح. الطائر ، الذي يأكل عددًا كبيرًا من يرقات آفات الأشجار أو الحشرات البالغة يمنع الزيادة غير المنضبطة في عدد الآفات.

الأحمال نقار الخشب

متوسط ​​سرعة ضرب نقار الخشب هو 20-25 حركة في الثانية. العدد الإجمالي لضربات نقار الخشب في اليوم هو 8000-12000. لكي يتمكن الطائر من تحمل الحمل الزائد المرتبط بتفتيت الأشجار ، يجب أن يكون جمجمته وهياكله الهيكلية قوية بشكل غير عادي. إذا ضرب أي طائر آخر الشجرة بمثل هذه السرعة ، فإنه سيموت في بضع ضربات فقط بسبب الحمل الزائد.



تظهر القياسات أن الحمل الزائد الذي يعاني منه نقار الخشب يصل إلى 1000-1200 جم. هذا أكثر بكثير من الكائنات الحية للحيوانات الأخرى ، بما في ذلك البشر ، يمكن أن تصمد. نحن غير قادرين على تحمل الأحمال الزائدة التي تزيد عن 80-100 جم. أكبر حمولة زائدة للسيارة (قصيرة الأجل) ، حيث تمكن الشخص من البقاء على قيد الحياة - 179.8 جم. عند فتح المظلة ، يواجه المظليون حمولات زائدة تصل إلى 10 جم. يتلقى الطيارون الذين يؤدون الأكروبات حمولات زائدة تصل إلى 12 جم.

منقار نقار الخشب قوي بما يكفي ليدق شجرة ولا ينكسر أو يتشوه. يشبه طرف المنقار لمعظم أنواع نقار الخشب إزميل. وبفضل هذا ، يمكن للطيور "العمل" مع أصعب أنواع الأخشاب. مع المطرقة النشطة ، ترتفع درجة حرارة الدماغ. لذلك ، لا يستطيع نقار الخشب أن يجوف طوال الوقت ، عليه أن يأخذ فترات راحة لإعادة ضبط درجة الحرارة.

ليس لدى نقار الخشب فقط جمجمة ومنقار قوي. هذا الطائر مجهز "بامتصاص الصدمات" على شكل سائل دماغي شوكي يثبط الاهتزاز. يشتمل نظام توسيد نقار الخشب أيضًا على منقار مرن وعظم هيوي زنبركي وزنبركي (هيويد) ، بالإضافة إلى عظم إسفنجي خاص في الرأس. من المحتمل أن يكون الغضروف أكثر من العظام. لا يقع في الحلق فحسب ، بل يذهب أيضًا إلى البلعوم الأنفي ، يلف الجمجمة. وبالتالي ، فإن جمجمة الطائر هي واحدة من أكثر ممتصات الصدمات الطبيعية تقدمًا.



ليس عاملاً واحدًا يخفف من الضربة ، ولكن نظامهم بالكامل. أثناء نقش شجرة ، يتحرك المنقار بشكل عمودي على السطح الذي ينبض عليه نقار الخشب. إذا لم يتم توجيه الضربة بشكل عمودي ، ولكن قليلاً بزاوية ، فإن آلية توسيد الطائر لن تعمل ، ويمكن أن تموت فقط. ولكن يعمل نظام عضلات جيد التنسيق هنا ، مما يسمح للرأس والمنقار بالتحرك في خط مستقيم. عندما يضرب المنقار ، تسحب العضلات على الفور جمجمة نقار الخشب بعيدًا عن نقطة التصادم.

محمي من الصدمة وعيون الطيور. عندما يتم ضرب شجرة ، يسقط جفن ثالث (غشاء وامض) على عين نقار الخشب. يحمي مقلة العين من الاهتزاز ، ويمنع انفصال الشبكية.

ميزة فريدة أخرى لنقار الخشب هي لسانه الطويل. في جميع الطيور ، يتم ربط اللسان بالجزء الخلفي من المنقار. لكن لسان نقار الخشب يخرج من فتحة الأنف اليمنى ، وينقسم إلى نصفين. يغطي هذان النصفان رأس الطائر ورقبته ، تاركين من خلال ثقب في المنقار. بعد ذلك يربطون. لسان نقار الخشب يزيل يرقات الحشرات من الممرات العميقة المصنوعة من الخشب.



من أجل وضع كل هذه الوسائد داخل الجمجمة ، كان على نقار الخشب أن يضحي بحجم الدماغ. في عملية التطور ، انخفض. علاوة على ذلك ، لم يؤد انخفاض حجم الدماغ إلى حقيقة أن نقار الخشب أصبحوا "أغبياء". في الواقع ، يتميز نقار الخشب بتنظيم عالي من السلوك. لديهم عادات إقليمية وتعشيش معقدة.

ولكن في الطيور ، تكون الأجسام المخططة وطبقة تسمى hyperstriatum مسؤولة عن "الذكاء". هذه الأجزاء من الدماغ صغيرة الحجم ، لذا يمكن لنقار الخشب أن يمر من خلال دماغ صغير نسبيًا.

حسنًا ، من أجل التحرك بسهولة على طول جذوع الأشجار ، يستخدم نقار الخشب تصميم الأرجل على شكل حرف X. يشير إصبعان على قدم نقار الخشب إلى الأمام ، ويشير إصبعان إلى الخلف. في معظم الطيور من الأنواع الأخرى ، تشير ثلاثة أصابع إلى الأمام ، ويشير إصبع واحد إلى الخلف. التشبث بالنباح يساعد المخالب العنيدة والعظام القوية للأصابع والأوتار. كل هذا يوفر قبضة موثوقة مع الشجرة ، ولا يسقط نقار الخشب حتى أثناء "العمل" الأكثر نشاطًا.

Source: https://habr.com/ru/post/ar397879/