啄木鳥啄木為什麼閉眼睛
⑴ 啄木鳥為什麼不怕震
北航 學者最新研究,比較了啄木鳥及具有類似啄食特點的其他鳥在啄物過程中頭部運動方式的差異,發現啄木鳥頭部不僅具有線性加速度,還伴有旋轉加速度;通過形態學觀測手段,發現啄木鳥上下喙部結構具有不等長的特點,其下喙堅硬承載部分比上喙長1.2毫米,這使得撞擊時的應力可集中於下顎,從而避免了撞擊力轉遞到腦部造成腦損傷。研究發現啄木鳥特殊的舌骨能夠有效地減緩其頸椎受傷風險,啄木鳥舌骨自其鳥喙下側開始、左右分叉繞到顱骨後側、延伸到上方,並在前額前方再度交會。啄木鳥啄樹乾的過程中,不僅需要用力向前撞擊,頭部向後擺動時的速度、加速度也非常大,而特殊的舌骨此時就好像是「安全帶」,有效地避免了頸椎向後折斷。此外,Micro-CT掃描顯示,啄木鳥顱骨有不同於其它鳥類的海綿狀的骨小梁,可使顱骨更有「彈性」,啄木鳥頭骨的特殊形態結構可以有效地緩沖撞擊。對於啄木鳥頭部抗沖擊的生物力學機制的深入研究將有助於交通事故、航空救生等領域人體頭部沖擊性損傷機制的認識及防護措施、設備的改進。
⑵ 啄木鳥啄樹為什麼不頭暈
在於啄木鳥頭骨和腦部的構造:腦部組織附近的肌肉使得啄木鳥的頭部看起來像一個完美的減震器 啄木鳥的大腦比較小,體積小的物體的表面積相對就比較大,施加在上面的壓力就容易分散掉,啄木鳥在啄木時,敲打方向十分垂直,可避免因為晃動出現的扭力導致腦膜撕裂和腦震盪。 啄木鳥還進化出了一系列的保護大腦和眼球免受撞擊的裝置。它的頭骨很厚實頭骨很厚實,但是骨頭中有很多小空隙,有點像海綿,可以減弱震動。 大腦表面有一層膜叫軟腦膜,外面還有一層膜叫蛛網膜,兩層膜之間有一個腔隙叫蛛網膜下腔,啄木鳥的蛛網膜下腔很窄小,幾乎沒有腦脊液,這樣就減弱了震波的液體傳動。 啄木鳥的下顎底部有軟骨,可以緩沖撞擊。它的下顎是由一塊強有力的肌肉與頭骨聯結在一起的,在撞擊之前這塊肌肉快速收縮,也起到了緩沖作用,讓撞擊力傳到頭骨的底部和後部,繞開了大腦。 啄木鳥的眼睛結構也十分巧妙。在撞擊之前的一瞬間,啄木鳥眼睛的瞬膜會快速閉上,既避免了撞擊濺出的木屑傷害眼睛,又像一個安全帶一樣把眼睛裹住,免得眼睛蹦出來。它的眼睛中的脈絡膜用一種黏多糖填滿空隙,能起到緩沖作用
⑶ 為什麼啄木鳥在敲中樹干前的一瞬間,眼睛中的瞬膜會關閉
保護自己的眼睛。
不同種的啄木鳥形體大小差別很大,從十幾厘米到四十多厘米不等。如絨啄木鳥長約15厘米,北美黑啄木鳥長約47厘米。橡子啄木鳥體長約20厘米。紅頭啄木鳥體長與橡子啄木鳥相似,約19~23厘米。啄木鳥春天到來的時候,雄啄木鳥會發出響亮的叫聲,那是它們在伸張自己的地盤,警告他人不得侵犯。這些叫聲往往因為樹洞的共鳴而特別響亮。其他季節啄木鳥顯得特別安靜。不過雄啄木鳥在求愛時,會用自己堅硬的嘴在空心樹幹上有節奏地敲打,發出清脆的「篤篤」聲,以此向雌鳥求愛。
⑷ 啄木鳥為什麼不會得腦震盪的科學故事
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啄木鳥為什麼不會得腦震盪的科學故事
啄木是啄木鳥最主要的活動之一,它啄木的次數一天可達1萬2千次,頻率達到每秒20次,每次撞擊的減速力達到重力的1200倍,這相當於以每小時25公里的速度撞牆。人類如果保持這樣的工作效率將會導致腦震盪、腦損傷、視網膜出血和視網膜脫落等一系列致命後果,啄木鳥又是如何避免的呢?
啄木鳥的大腦比較小,體積小的物體的表面積相對就比較大,施加在上面的壓力就容易分散掉,因此它不像人的大腦那樣容易得腦震盪。啄木鳥在啄木時,敲打方向十分地垂直,可避免因為晃動出現的扭力導致腦膜撕裂和腦震盪。
啄木鳥還進化出了一系列的保護大腦和眼球免受撞擊的裝置。它的頭骨很厚實,但是骨頭中有很多小空隙,有點像海綿,可以減弱震動。大腦表面有一層膜叫軟腦膜,在它的外面還有一層膜叫蛛網膜,兩層膜之間有一個腔隙叫蛛網膜下腔。人的蛛網膜下腔充滿了腦脊液。但是啄木鳥的蛛網膜下腔很窄小,幾乎沒有腦脊液,這樣就減弱了震波的液體傳動。
啄木鳥的下顎底部有軟骨,可以緩沖撞擊。它的下顎是由一塊強有力的肌肉與頭骨聯結在一起的,在撞擊之前這塊肌肉快速收縮,也起到了緩沖作用,讓撞擊力傳到頭骨的底部和後部,繞開了大腦。
啄木鳥的眼睛結構也十分巧妙。高速攝像表明,在撞擊之前的一瞬間,啄木鳥眼睛的瞬膜會快速閉上,既避免了撞擊濺出的木屑傷害眼睛,又像一個安全帶一樣把眼睛裹住,免得眼睛蹦出來。它的眼睛中的脈絡膜用一種黏多糖填滿空隙,能起到緩沖作用。在鳥類眼瞼上有一個像梳子一樣的梳膜,可能也能起到防震作用,因為它一旦充血,就能暫時提高眼內壓力,保護晶狀體和視網膜。
最奇妙的是啄木鳥的舌頭。它的舌頭極長,從上顎後部生出,穿過右鼻孔,分叉成兩條,然後繞到頭骨的上部和後部,經過頸部的兩側、下顎,在口腔中又合成一條舌頭。這樣的舌頭就像一條橡皮筋,能夠射出喙外達10厘米。顯然,這條長舌頭的主要用途是為了把蟲子從洞中鉤出來,但是在每次啄木之前舌頭收縮的話,就能吸收撞擊力,也是一個很好的緩沖裝置。
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啄木鳥為什麼不會得腦震盪的科學故事點評
達爾文在《物種起源》中一再感嘆啄木鳥身體構造的巧妙,寫道:「啄木鳥攀登樹木並從樹皮的裂縫里捉捕昆蟲,我們能夠舉出比這種適應性更加動人的例子嗎?」但是啄木鳥身體構造比達爾文設想的甚至還要精巧得多。生物學家研究這樣的身體構造,一點也不搞笑,也不是純粹出於學術上的好奇,並非沒有實用價值。啄木鳥的身體構造乃是在自然選擇作用下長期進化的結果,是大自然用數百萬年的時間做的一個實驗,研究它是如何巧妙地避免撞擊帶來的身體損傷,對於改進防止人類大腦損傷的保護設備,不無啟發。
⑸ 啄木鳥為什麼不怕震
為什麼啄木鳥不怕震
① 啄木鳥為了覓食,總是不停地用堅硬的喙在樹幹上啄擊,產生強烈的震動,這震動如果發生在人身上,恐怕早就腦震盪了,而啄木鳥卻一點震動的感覺也沒有,這是為什麼?
② 其實,早在二十多年前就有神經醫學專家對這個問題進行過深入研究。只要我們觀察一下啄木鳥的頭部生理構造和敲擊樹乾的方式,就可以知道啄木鳥為什麼不可能發生腦震盪了。
③ 觀察啄木鳥頭部結構可以發現,啄木鳥的頭蓋骨和大腦之間有極窄的縫隙和少量的液體,使得震波在啄木鳥頭部的傳播比在人的頭部困難的多。啄木鳥大腦被一層密實而富有彈性的頭骨緊密地包裹起來,頭骨骨質呈海綿狀,開成一個避震功能極佳的保護墊,可以有效 外力的撞擊。此外,啄木鳥頭部的肌肉有助於吸收分散受到的撞擊力量,舌頭底部的結締組織延伸環繞腦部,同樣可以發揮保護腦部的作用。
④ 研究人員利用每秒可連續拍攝2000張黑白照片的高速照像機,將啄木鳥敲擊的動作拍攝下來。分析照片發現,啄木鳥在喙接觸樹干時會閉上眼睛,這可以防止眼珠子在劇烈的沖擊下,從眼眶裡跌落出來。啄木鳥的敲擊方法很特別,每一擊都是完全筆直的。一開始它先試著找准位置,然後就十分精準地重復重力啄擊,喙與樹撞出的瞬間頭部絕不會扭動,這有利於避免扭曲力,防止腦部神經受傷和腦震盪。而人類則常常在被撞擊時受到扭曲力的傷害,如在側面撞擊引發的交通事故中,乘客往往會遭受較嚴重的腦傷害,就是那種扭曲力在作怪。
⑤ 人們從啄木鳥身上得到了許多減震和防震的啟示,如在設計頭盔和安全帽時,帽頂之間留的空隙,中問沒有填充物,填充材料要用輕而有彈性的海綿狀物體。
⑹ 啄木鳥一天啄12000次,一生都在往樹上啄,為什麼不會得腦震盪呢
啄木鳥是常見的留鳥,在我國分布較廣的種類有綠啄木鳥和斑啄木鳥。它們專門覓食天牛、吉丁蟲、透翅娥、蠢蟲等害蟲,每天能吃掉1500條左右。由於啄木鳥食量大和活動范圍廣,在13.3公頃的森韓中,若有一對啄木鳥棲息,一個冬天就可啄食吉丁蟲90%以上,啄食肩星天牛80%以上,所以,人們稱啄木鳥是「森林醫生」。
據科學家測定,啄木鳥在啄食時,頭部擺動速度相當於每小時2092公里,比時速55公里的汽車快37倍。它啄木的頻率達到每秒15—16次。由於啄食的速度快,因此啄木鳥在啄木時頭部所受沖擊力等於所受重力的1000倍,相當於太空人乘火箭起飛所受壓力的250倍。啄木鳥啄木時所承受的沖力這樣大,那它為開么不會患腦震盪呢?
原來,啄木鳥的頭骨十分堅固,其大腦周圍有一層綿狀骨骼,內含液體,對外力能起緩沖和消震作用,它的腦殼周圍還長滿了具有減震作用的肌肉,能把喙尖和頭部始終保持在一條直線上,使其在啄木時頭部嚴格地進行直線運動。假如啄木鳥在啄木時頭稍微一歪,這個旋轉動作加上啄木的沖擊力,就會把它的腦子震壞。正因為啄木鳥的喙尖和頭部始終保持在一條直線上,因此,盡管它每天啄木不止,多達102萬次,也能常年承受得起強大的震動力。
⑺ 啄木鳥每天啄木12000次,為什麼不會得腦震盪
科學家們發現,啄木鳥一天可發出500~600次的敲木聲。讓人不可思議的是,它啄木的頻率達到每秒15—16次,每一次敲擊的速度可達每秒555米,這比空氣的傳播速度要快1.4倍!這樣推算,啄木鳥頭部運動的速度更為驚人,頭部擺動速度相當於每小時2092公里,比子彈出膛時的速度快1倍多,它頭部所受的沖擊力等於所受重力的1000倍。比時速55公里的汽車快37倍,如一輛時速為50千米的汽車撞在一堵牆上所受到的沖擊力,僅為重力的10倍,但車頭及磚牆卻被撞得粉碎。
或許有人擔心起來,啄木鳥頭部受到如此大的沖力,頭部能不能被撞壞而患腦震盪呢?
科學家們解剖了啄木鳥的頭部,經過研究發現,啄木鳥的頭部很特殊:頭顱堅硬,骨質松而充滿氣體,似海綿狀;頭的內部有一層堅韌的外腦膜,在外腦膜與腦髓間有狹窄的空隙,它可以減弱震波的流體傳動。從頭的橫斷面剖析顯示出腦組織十分緻密。這樣,啄木鳥就具有了三層防震裝置,再加上啄木鳥頭部的兩側有強有力的肌肉系統,又起著防震作用。由於啄木鳥具備了得天獨厚的防震「法寶」,從而,使啄木鳥不會發生腦震盪。為人類除蟲滅災,屢建奇功。