Física no mundo animal: pica-pau e sua "britadeira"

Fonte: audubon.org

Pica-paus (lat. Picidae ) - uma grande família de pássaros, que inclui 233 espécies. Na maioria dos casos, os pica-paus vivem nas florestas. São pássaros que escalam árvores que voam, embora não muito bem. A grande maioria dos membros da família difere de outras aves em um bico incomum em forma de cinzel. Com isso, os pica-paus martelam a casca e o núcleo da árvore, tentando encontrar seu alimento principal: insetos e larvas.

Os pica-paus usam seu bico forte não apenas para a extração de alimentos, mas também para a criação de ninhos, que geralmente são organizados em cavidades de árvores. Os pica-paus batem na árvore e se comunicam. Na primavera, machos de muitas espécies de pica-paus tocam tambores em árvores secas. Tais emoções provavelmente são ouvidas por muitos leitores. O corpo do pica-pau está quase perfeitamente adaptado ao seu estilo de vida. Graças a isso, o pica-pau pode suportar cargas significativas, que são mortais para muitos outros organismos vivos.

Lascar madeira é uma atividade que consome muita energia. Para reabastecer as reservas de energia, os pica-paus precisam comer constantemente. Por exemplo, um pica-pau preto em apenas uma "refeição" pode comer cerca de mil formigas ou várias centenas de larvas de besouros. O pica-pau verde come ainda mais - em um dia ele come cerca de duas mil formigas.

Os pica-paus são chamados de ordenanças da floresta, e isso, em princípio, é verdade. O pássaro, comendo um grande número de larvas de pragas de árvores ou insetos adultos, impede um aumento descontrolado da população de pragas.

Cargas de pica-pau

A velocidade média de ataque do pica-pau é de 20 a 25 movimentos por segundo. O número total de hits do pica-pau por dia é 8000-12000. Para que o pássaro possa suportar a sobrecarga associada às árvores vazias, seu crânio e esqueleto devem ser extraordinariamente fortes. Se qualquer outro pássaro acertar a árvore a essa velocidade, em apenas alguns golpes ele morreria de sobrecarga.



As medidas mostram que a sobrecarga sofrida pelo pica-pau chega a 1000 - 1200g. Isso é muito mais do que os organismos de outros animais, incluindo humanos, podem suportar. Não somos capazes de suportar sobrecargas superiores a 80-100 g. A maior sobrecarga de carro (a curto prazo), na qual uma pessoa conseguiu sobreviver - 179,8 g. Ao abrir um paraquedas, os paraquedistas sofrem sobrecargas de até 10 g. Os pilotos que realizam acrobacias recebem sobrecargas de até 12 g.

O bico do pica-pau é forte o suficiente para martelar uma árvore e não quebrar ou deformar. A ponta do bico da maioria das espécies de pica-pau é semelhante a um cinzel. Graças a isso, os pássaros podem "trabalhar" com os tipos mais difíceis de madeira. Com martelos ativos, a temperatura do cérebro aumenta. Portanto, o pica-pau não pode ocar o tempo todo, ele tem que fazer pausas para redefinir a temperatura.

O pica-pau não possui apenas um crânio e bico fortes. Este pássaro está equipado com um "amortecedor" na forma de líquido cefalorraquidiano, que suprime a vibração. O sistema de amortecimento do pica-pau também inclui um bico elástico, osso hióide robusto e elástico (hióide), além de um osso esponjoso especial na cabeça. É mais provável que um hióide seja cartilagem do que osso. Ele está localizado não apenas na garganta, mas também entra na nasofaringe, envolvendo o crânio. Assim, o crânio do pássaro é um dos mais avançados amortecedores naturais.



Não é um fator que suaviza o golpe, mas todo o sistema. Durante o cinzelamento de uma árvore, o bico se move perpendicularmente à superfície em que o pica-pau bate. Se o golpe fosse dado não perpendicularmente, mas um pouco em ângulo, o mecanismo de amortecimento do pássaro não funcionaria e poderia simplesmente morrer. Mas um sistema muscular bem coordenado funciona aqui, o que permite que a cabeça e o bico se movam em linha reta. Quando o bico bate, os músculos puxam imediatamente o crânio do pica-pau para longe do ponto de impacto.

Protegido de choque e olhos de pássaro. Quando uma árvore é atingida, uma terceira pálpebra (membrana piscante) cai no olho do pica-pau. Protege o globo ocular da vibração, impedindo a separação da retina.

Outra característica única do pica-pau é sua língua comprida. Em todas as aves, a língua está presa na parte de trás do bico. Mas a língua do pica-pau sai da narina direita, dividindo-se em duas metades. Essas duas metades cobrem a cabeça e o pescoço do pássaro, saindo por um buraco no bico. Depois disso eles se conectam. A língua dos pica-paus remove as larvas de insetos de passagens profundas feitas em madeira.



Para colocar todos esses dispositivos de amortecimento dentro do crânio, o pica-pau teve que sacrificar o tamanho do cérebro. No processo de evolução, diminuiu. Além disso, uma diminuição no volume cerebral não levou ao fato de os pica-paus se tornarem "mais burros". De fato, os pica-paus são distinguidos por uma alta organização de comportamento. Eles têm hábitos territoriais e de nidificação complexos.

Mas nos pássaros, os corpos listrados e uma camada chamada hiperstriatum são responsáveis ​​pela "inteligência". Essas partes do cérebro são pequenas e, portanto, o pica-pau pode sobreviver com um cérebro relativamente pequeno.

Bem, para se mover facilmente ao longo dos troncos das árvores, os pica-paus usam o design em forma de X das pernas. Dois dedos no pé do pica-pau estão apontando para a frente e dois estão apontando para trás. Na maioria dos pássaros de outras espécies, três dedos estão apontando para a frente e um dedo está apontando para trás. O apego à casca ajuda a garras tenazes, ossos fortes dos dedos e tendões. Tudo isso proporciona uma aderência confiável à árvore, e o pica-pau não cai mesmo durante o "trabalho" mais ativo.

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