Фізика в тваринному світі: дрова і його «джеммер»

391394


Джерело: audubon.org

Picidae - велика сім'я птахів, що включає в себе 233 види. У більшості випадків в лісах живуть дерланди. Це кучеряві птахи, які літати, хоча б не дуже добре. Переважна більшість представників сім'ї відрізняється від інших птахів з незвичайним шашл-подібним беком. З його допомогою дровари розтріскують кору і серцевину дерева, намагаючись знайти їх основну їжу: комахи і їх личинки.

Деревополікери використовують їх міцну манку не тільки для їжі, але і для створення гнізд, які зазвичай розташовуються в порожнях дерева. Вони збивають на дровах і спілкуються між собою. Навесні чоловіки багатьох порід деревини занурюють їх випіканки на сухих деревах. Такі трюлі, ймовірно, чули багато читачів. Тіло дерев'я майже прекрасно пристосована до свого способу життя. У зв'язку з цим дерев'яник може витримати значні навантаження, які смертельно до багатьох інших живих організмів.

Різання деревини – це дуже енергоінтенсивна активність. Для того щоб поповнювати запаси енергії, дров'яники постійно їсти. Наприклад, чорне дерево, яке можна їсти близько тисячі мурах або декількох сотень муків. Зелений дерапкер з'їдає ще більше – в день він з'їдає близько двох тисяч мурах.

Деревополікери називають медсестри лісу, і це, в принципі, правда. Пташка їсть великої кількості личинок дерева або дорослих комах запобігає неконтрольоване збільшення популяції шкідників.

Навантаження, які витримують дрова
Середня швидкість ударів з деревою є 20-25 рухів на другий. Загальна кількість ударів, які нанесені деревом, на дереві, на добу становить 8000-12000. Для того, щоб птах зміг витримати перевантаження, пов'язані з дробленням дерев, черепа і скелета повинні бути незвично міцними. Якщо будь-який інший птах потрапив у дерево на цій швидкості, він буде відмерти від перевантаження після декількох штрихів.



Вимірювання показують, що перевантаження, досвідчена по дереву, досягає 1000-1200г. Це набагато більше, ніж організми інших тварин, в тому числі людей, можуть витримати. Ми не можемо витримати перевантаження більше 80-100 г. Найбільший (короткостроковий) перевантаження автомобіля, в якому людина зуміла вижити - 179.8 г. Парашути при відкритті парашутного досвіду перевантаження до 10 г. Пілоти, що виконують аеробіку, отримують перевантаження до 12 г.

Маяк з дерева досить сильний, щоб розбити дерево і не розірвати або деформувати. Наконечник мака більшості видів порід деревини схожий на стамеску. Через це птахи можуть працювати з найважчими видами деревини. При активному діляції підвищується температура мозку. Таким чином, деревоподібний не завжди тріщина, він повинен прийняти перерви, щоб скинути температуру.

Вудки не просто мають міцних черепів і маків. Пташка оснащена «шоковим поглиначем» у вигляді цереброспінальної рідини, яка пригнічує вібрації. Система занурення деревини також включає в себе гумку, вену і весняну гіої кістки (гіоїдну), а також спеціальну порожню кістку в голові. Гіоїд більше хряща, ніж кісткова тканина. Він знаходиться не тільки в горлі, але і переходить в носоглотку, обгортаючи череп. Таким чином, череп птаха є одним з найсучасніших природних амортизаторів.



Це не один фактор, який пом'якшує удар, але вся система. Під час дроблення дерева мака рухається перпендикулярно до поверхні, на якій збивається дерево. Голова дров'яного керма рухається двічі на середню швидкість кулі, що летить з бочки гармати. Якщо удар не був перпендикулярним, але злегка під кутом, придушливий механізм птаха не вийде, і його можна просто загинути. Але є добре узгоджена система м'язів, яка дозволяє голові і змочити рух у прямій лінії. Коли бейк застрягнеться, м'язи, які витягують дерев'яний череп від місця впливу негайно працюють.

Захищається від ударів і очей птахів. При попаданні дерева на око здеревою нижчою третиною повікою (повідна мембрана). Захищаючи віброгасник від вібрації, запобігаючи розшаруванню смоли.

Ще однією унікальною особливістю дров'яника є його довгий язик. У всіх птахів язика кріпиться до задньої частини мака. Але з правої нострилі видається деревоподібна мова. Ці два половинки покривають голову і шию птиці, виходячи через отвір в замоці. Після цього вони з'єднуються. З язиком, витяжками з дерева випускають личинки з глибоких проходів, виготовлених в дереві.



Для того, щоб розмістити всі ці оціночні пристрої в рамках черепа, деревоподібний до нього повинен дати розмір мозку. У процесі еволюції знизився. Крім того, зниження обсягів мозку не привели до того, що дерланди стали «підступними». По суті, деревики характеризуються високою організацією поведінки. У них є комплексні територіальні та незбираючі звички.

Але в птахах, смужених органах і шарі, який називається гіперстріяум, відповідальний за «інтелекцію». Ці частини мозку невеликі за розмірами, тому деревовидник може зробити з відносно невеликим мозком.



Добре, для того, щоб легко переміщатися через стовбури дерев, деревики використовують X-подібну структуру ніг. Два пальці на нозі деревої точки вперед, і два - назад. У більшості інших видів три пальці вказуються вперед і один загострений назад. Підтримуючи на корі допомагає міцні кіготи, сильні кістки пальців і сухожилля. Все це забезпечує надійну зчеплення на дереві, а деревозахисник не падає навіть під час найбільш активної «роботи».

Джерело: geektimes.ru/post/280806/