Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
De kop van de specht werkt meer als een harde ijzeren dan als een zachte rubberen hamer, wijst onderzoek van de Universiteit Antwerpen uit.
Bam bam bam! Alleen al door het kijken naar een kloppende specht krijg je spontaan hoofdpijn. Toch mankeren de vogels zelf niks. Lang werd gedacht dat dit kwam door een ingebouwde schokdemper. Maar een nieuwe studie in Current Biology door een Vlaams onderzoeksteam van de Universiteit van Antwerpen laat zien dit niet het geval is.
Lees ook:
Veiligheidshelm?
Spechten rammen hun scherpe snavels met een g-kracht van zo’n 50 g tegen een boomstam. Dit doen ze om gaten te maken om daarna insecten met hun lange, smalle tong op te lepelen. Ook gebruiken ze de vaardigheid bij het maken van nesten, het lokken van een partner en het afbakenen van een territorium.
Wetenschappers dachten lange tijd dat de vogels wel een soort meegevende veiligheidshelm zouden bezitten om de klappen op te vangen. Om zo te voorkomen dat het kloppen tot hersenschade zou leiden. Het team uit Antwerpen, onder leiding van Sam van Wassenbergh, besloot deze hypothese te testen door met een hogesnelheidscamera zes kloppende spechten van drie verschillende soorten vast te leggen.
IJzeren specht
Van ruim honderd pikken berekenden de onderzoekers de impactvertraging. Dit is een maat voor het tot stilstand komen van het hoofd tegen de boomstam direct na een versnelling (de kop naar de boom brengen). Uit analyses van die opnames bleek dat de snavel net zo hard vertraagd als de schedel met de hersenen. Met andere woorden: er is niet of nauwelijks sprake van schokdemping.
Toch loopt de specht geen hersenschade op. Hoe dan? Daar kon een biomechanisch computermodel – die de onderzoekers op basis van bovenstaande gegevens bouwden – antwoord op geven: de kracht op het vogelbrein (de zogenoemde brain loadings) bij deze impactvertraging bleek maar de helft te zijn van die bij aap en mens hersenschade zou opleveren. Blijkbaar kunnen de hersenen van de specht dus gewoonweg goed tegen het hameren op een boom.
Efficiënt hakken
“Eindelijk is nu aangetoond dat er van schokdemping geen sprake is bij kloppende spechten”, vertelt bioloog en vogelschedeldeskundige Sander Gussekloo (Wageningen UR). “De bevindingen zijn eigenlijk heel logisch. Met een zachte rubberen hamer is het moeilijker een spijker in hout te slaan dan met een harde ijzeren hamer. En omdat spechten afhankelijk zijn van het hakken in bomen is het aannemelijk dat ze zijn aangepast aan zo efficiënt mogelijk hakken in plaats van aan schokdemping.”
Een grotere kop en sterkere nekspieren zou het hameren nog beter maken, maar betekent ook dat de kracht op het brein toeneemt. En dat zou dan wel weer hersenschade kunnen opleveren, schrijven de auteurs verder in de publicatie. Eigenlijk zijn de kop en snavel precies goed geëvolueerd dus.
Nieuwe materialen
“Het kan zijn dat er in de toekomst nog wat aanpassingen aan de conclusies komen, omdat de opnamemogelijkheden van de onderzoekers in de dierentuinen beperkt waren”, geeft Gussekloo verder aan. “Daarnaast gebruiken de auteurs de grenswaardes voor een hersenschudding voor mensen en mensapen, terwijl die voor vogels ergens anders kunnen liggen. Hoewel de kans groot is dat die waardes voor spechten hoger liggen, omdat er minder ruimte is voor beweging van de hersenen in de schedel. Verder kennen spechten mogelijk een herstelsysteem voor hersenschade.”
De resultaten kunnen volgens Gussekloo ook interessant zijn voor materiaalonderzoekers. “De schedel van de specht is zeer sterk, licht en ook nog bewegelijk. Een verdere analyse zou dus kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe materialen of constructies.”
Bronnen: Current Biology, Universiteit van Antwerpen via EurekAlert!
Beeld: © Sam van Wassenbergh/Universiteit Antwerpen