Miért nem kap agyrázkódást a harkály?

Forrás: www.geaugaparkdistrict.org

Próbáltad már egymás után többször hozzácsapdosni a fejed a falhoz? Ha jól sejtem nem, hiszen ez komplett őrültség lenne. Ilyen esetben a legjobb, ami történhet, hogy fájni kezd a fejed, de akár agyrázkódást vagy agykárosodást is szenvedhetsz, ennél rosszabb dolgokról nem is beszélve.

Tiszta szerencse, hogy nem vagy harkály. A harkályok az életükben felmerülő minden problémát úgy oldanak meg, hogy beleverik a fejüket a fába; így jutnak élelemhez, így készítenek odút, melyben fészkelhetnek, jelölik a territóriumukat és párzási időszakban így hívják fel magukra a figyelmet. Külön érdekesség a gyűjtő küllő nevű harkályféle, mely az imént említett feladatokon túl arra is használja kopácsolási képességét, hogy élelmet halmozzon fel magának a fatörzsekbe gyömöszölve. Angol elnevezése (acorn woodpecker) arról is árulkodik, hogy főként makkot raktároz ily módon (1. ábra).

Kutatók megfigyelései szerint a harkályok naponta átlagosan 12.000 alkalommal kopogtatják meg a fákat, mikor is körülbelül 20-25 km/órás sebességgel csapódik csőrük a kemény felülethez (ez nagyjából egy kerékpár sebességének felel meg). A nehézségi gyorsuláshoz viszonyítva a dolgot a következő megfigyeléseket tehetjük: az emberi agy kb. 100 g-vel történő lassulást képes károsodás nélkül elviselni, míg a harkályoknál ez a szám akár 600-1500 g is lehet!

1. ábra: “Spejz” gyűjtő küllő módra. Forrás: Wikipedia

Nehézségi gyorsulás (g): 1 g az a gyorsulás, mellyel a Föld gravitációs mezejében szabadon eső tárgy a légellenállást figyelmen kívül hagyva mozogna.

Minek köszönhető, hogy a harkályok mégsem szenvednek semmilyen agykárosodást?

Először is a megoldás kulcsa a méret. Egy harkályagy tömege kb. 2 gramm, míg az emberi agy hozzávetőlegesen 1400 grammos. Hogy könnyebben megértsük a méretek jelentőségét, végezzünk egy gondolatkísérletet: ejtsünk le ugyanolyan magasságból egy almát és egy görögdinnyét. Az almának nagyobb esélye van, igaz?

További fontos tényező az agy helyzete, melyet az 2. ábra mutat. Látható, hogy a harkály esetén az agy felületének tekintélyes hányada a koponya hátsó része felé tájolódik, így kopácsolás közben az agyat terhelő erőhatás relatíve nagyobb felületen tud eloszlani, mint az embernél, ahol az agy jelentős felülete a koponya felső része felé irányul.

2. ábra: a harkály és az ember agyának helyzete. Forrás: MITx Media (YouTube)

Előbbieken túl kulcsmomentum a hatás időtartama. Míg például egy autóval történő ütközéskor az emberi agyra 3-15 milliszekundumig hat a terhelés, a harkály esetén ez csupán 0,5-1 milliszekundum.

Előnyt jelent, hogy a harkályagy közvetlenül érintkezik a koponyával, ezért kevéssé tud benne elmozdulni, ezáltal becsapódáskor nem ütődik olyan mértékben a csont belsejéhez, mint ez az embernél tapasztalható (az ember agya és koponyája között folyadék található).

A koponya stabilizálásában kitüntetett szerep jut az ún. hyoidnak, ami egy izmokkal borított, a harkályok esetén a koponyát körbeölelő csont (3. ábra). Többek között ez teszi lehetővé az extrém hosszú nyelv kinyújtását is, amivel az állat a fák vékony réseiből kikapja a táplálékául szolgáló rovarokat. Amikor a harkály kopácsol és kinyújtja nyelvét, a hyoidhoz kapcsolódó izmok megfeszülnek, ami stabilizálja a gerincet és a koponyát, így – akár egy biztonsági öv – megakadályozza az agy túlzott elmozdulását. Ezen felül ez a speciális csont – alakjának és elhelyezkedésének köszönhetően – képes szétoszlatni a fej becsapódása következtében keletkező rezonanciát, ezáltal a behatás nem egyedül az agyat terheli.

3. ábra: a hyoid csont (szaggatott vonal) és a nyelv működése. Forrás: http://wdfw.wa.gov/

Felhasznált irodalom:

mm

Nagy Kinga

Az ELTE Ökológia szakirányán végeztem biológusként, lelkesen járom és védem a természetet. A Neuronhálót azért álmodtam meg, hogy végzettségtől függetlenül összehozzam a tudomány iránt érdeklődőket, mert hiszek benne, hogy a szakirányú témák is megfogalmazhatók közérthetően. Nem szabad azt hinnünk, hogy a tudomány egy szűk réteg privilégiuma, legyen inkább közös élményünk! :)

You may also like...