啄木鸟啄木为什么闭眼睛
⑴ 啄木鸟为什么不怕震
北航 学者最新研究,比较了啄木鸟及具有类似啄食特点的其他鸟在啄物过程中头部运动方式的差异,发现啄木鸟头部不仅具有线性加速度,还伴有旋转加速度;通过形态学观测手段,发现啄木鸟上下喙部结构具有不等长的特点,其下喙坚硬承载部分比上喙长1.2毫米,这使得撞击时的应力可集中于下颚,从而避免了撞击力转递到脑部造成脑损伤。研究发现啄木鸟特殊的舌骨能够有效地减缓其颈椎受伤风险,啄木鸟舌骨自其鸟喙下侧开始、左右分叉绕到颅骨后侧、延伸到上方,并在前额前方再度交会。啄木鸟啄树干的过程中,不仅需要用力向前撞击,头部向后摆动时的速度、加速度也非常大,而特殊的舌骨此时就好像是“安全带”,有效地避免了颈椎向后折断。此外,Micro-CT扫描显示,啄木鸟颅骨有不同于其它鸟类的海绵状的骨小梁,可使颅骨更有“弹性”,啄木鸟头骨的特殊形态结构可以有效地缓冲撞击。对于啄木鸟头部抗冲击的生物力学机制的深入研究将有助于交通事故、航空救生等领域人体头部冲击性损伤机制的认识及防护措施、设备的改进。
⑵ 啄木鸟啄树为什么不头晕
在于啄木鸟头骨和脑部的构造:脑部组织附近的肌肉使得啄木鸟的头部看起来像一个完美的减震器 啄木鸟的大脑比较小,体积小的物体的表面积相对就比较大,施加在上面的压力就容易分散掉,啄木鸟在啄木时,敲打方向十分垂直,可避免因为晃动出现的扭力导致脑膜撕裂和脑震荡。 啄木鸟还进化出了一系列的保护大脑和眼球免受撞击的装置。它的头骨很厚实头骨很厚实,但是骨头中有很多小空隙,有点像海绵,可以减弱震动。 大脑表面有一层膜叫软脑膜,外面还有一层膜叫蛛网膜,两层膜之间有一个腔隙叫蛛网膜下腔,啄木鸟的蛛网膜下腔很窄小,几乎没有脑脊液,这样就减弱了震波的液体传动。 啄木鸟的下颚底部有软骨,可以缓冲撞击。它的下颚是由一块强有力的肌肉与头骨联结在一起的,在撞击之前这块肌肉快速收缩,也起到了缓冲作用,让撞击力传到头骨的底部和后部,绕开了大脑。 啄木鸟的眼睛结构也十分巧妙。在撞击之前的一瞬间,啄木鸟眼睛的瞬膜会快速闭上,既避免了撞击溅出的木屑伤害眼睛,又像一个安全带一样把眼睛裹住,免得眼睛蹦出来。它的眼睛中的脉络膜用一种黏多糖填满空隙,能起到缓冲作用
⑶ 为什么啄木鸟在敲中树干前的一瞬间,眼睛中的瞬膜会关闭
保护自己的眼睛。
不同种的啄木鸟形体大小差别很大,从十几厘米到四十多厘米不等。如绒啄木鸟长约15厘米,北美黑啄木鸟长约47厘米。橡子啄木鸟体长约20厘米。红头啄木鸟体长与橡子啄木鸟相似,约19~23厘米。啄木鸟春天到来的时候,雄啄木鸟会发出响亮的叫声,那是它们在伸张自己的地盘,警告他人不得侵犯。这些叫声往往因为树洞的共鸣而特别响亮。其他季节啄木鸟显得特别安静。不过雄啄木鸟在求爱时,会用自己坚硬的嘴在空心树干上有节奏地敲打,发出清脆的“笃笃”声,以此向雌鸟求爱。
⑷ 啄木鸟为什么不会得脑震荡的科学故事
1
啄木鸟为什么不会得脑震荡的科学故事
啄木是啄木鸟最主要的活动之一,它啄木的次数一天可达1万2千次,频率达到每秒20次,每次撞击的减速力达到重力的1200倍,这相当于以每小时25公里的速度撞墙。人类如果保持这样的工作效率将会导致脑震荡、脑损伤、视网膜出血和视网膜脱落等一系列致命后果,啄木鸟又是如何避免的呢?
啄木鸟的大脑比较小,体积小的物体的表面积相对就比较大,施加在上面的压力就容易分散掉,因此它不像人的大脑那样容易得脑震荡。啄木鸟在啄木时,敲打方向十分地垂直,可避免因为晃动出现的扭力导致脑膜撕裂和脑震荡。
啄木鸟还进化出了一系列的保护大脑和眼球免受撞击的装置。它的头骨很厚实,但是骨头中有很多小空隙,有点像海绵,可以减弱震动。大脑表面有一层膜叫软脑膜,在它的外面还有一层膜叫蛛网膜,两层膜之间有一个腔隙叫蛛网膜下腔。人的蛛网膜下腔充满了脑脊液。但是啄木鸟的蛛网膜下腔很窄小,几乎没有脑脊液,这样就减弱了震波的液体传动。
啄木鸟的下颚底部有软骨,可以缓冲撞击。它的下颚是由一块强有力的肌肉与头骨联结在一起的,在撞击之前这块肌肉快速收缩,也起到了缓冲作用,让撞击力传到头骨的底部和后部,绕开了大脑。
啄木鸟的眼睛结构也十分巧妙。高速摄像表明,在撞击之前的一瞬间,啄木鸟眼睛的瞬膜会快速闭上,既避免了撞击溅出的木屑伤害眼睛,又像一个安全带一样把眼睛裹住,免得眼睛蹦出来。它的眼睛中的脉络膜用一种黏多糖填满空隙,能起到缓冲作用。在鸟类眼睑上有一个像梳子一样的梳膜,可能也能起到防震作用,因为它一旦充血,就能暂时提高眼内压力,保护晶状体和视网膜。
最奇妙的是啄木鸟的舌头。它的舌头极长,从上颚后部生出,穿过右鼻孔,分叉成两条,然后绕到头骨的上部和后部,经过颈部的两侧、下颚,在口腔中又合成一条舌头。这样的舌头就像一条橡皮筋,能够射出喙外达10厘米。显然,这条长舌头的主要用途是为了把虫子从洞中钩出来,但是在每次啄木之前舌头收缩的话,就能吸收撞击力,也是一个很好的缓冲装置。
2
啄木鸟为什么不会得脑震荡的科学故事点评
达尔文在《物种起源》中一再感叹啄木鸟身体构造的巧妙,写道:“啄木鸟攀登树木并从树皮的裂缝里捉捕昆虫,我们能够举出比这种适应性更加动人的例子吗?”但是啄木鸟身体构造比达尔文设想的甚至还要精巧得多。生物学家研究这样的身体构造,一点也不搞笑,也不是纯粹出于学术上的好奇,并非没有实用价值。啄木鸟的身体构造乃是在自然选择作用下长期进化的结果,是大自然用数百万年的时间做的一个实验,研究它是如何巧妙地避免撞击带来的身体损伤,对于改进防止人类大脑损伤的保护设备,不无启发。
⑸ 啄木鸟为什么不怕震
为什么啄木鸟不怕震
① 啄木鸟为了觅食,总是不停地用坚硬的喙在树干上啄击,产生强烈的震动,这震动如果发生在人身上,恐怕早就脑震荡了,而啄木鸟却一点震动的感觉也没有,这是为什么?
② 其实,早在二十多年前就有神经医学专家对这个问题进行过深入研究。只要我们观察一下啄木鸟的头部生理构造和敲击树干的方式,就可以知道啄木鸟为什么不可能发生脑震荡了。
③ 观察啄木鸟头部结构可以发现,啄木鸟的头盖骨和大脑之间有极窄的缝隙和少量的液体,使得震波在啄木鸟头部的传播比在人的头部困难的多。啄木鸟大脑被一层密实而富有弹性的头骨紧密地包裹起来,头骨骨质呈海绵状,开成一个避震功能极佳的保护垫,可以有效 外力的撞击。此外,啄木鸟头部的肌肉有助于吸收分散受到的撞击力量,舌头底部的结缔组织延伸环绕脑部,同样可以发挥保护脑部的作用。
④ 研究人员利用每秒可连续拍摄2000张黑白照片的高速照像机,将啄木鸟敲击的动作拍摄下来。分析照片发现,啄木鸟在喙接触树干时会闭上眼睛,这可以防止眼珠子在剧烈的冲击下,从眼眶里跌落出来。啄木鸟的敲击方法很特别,每一击都是完全笔直的。一开始它先试着找准位置,然后就十分精准地重复重力啄击,喙与树撞出的瞬间头部绝不会扭动,这有利于避免扭曲力,防止脑部神经受伤和脑震荡。而人类则常常在被撞击时受到扭曲力的伤害,如在侧面撞击引发的交通事故中,乘客往往会遭受较严重的脑伤害,就是那种扭曲力在作怪。
⑤ 人们从啄木鸟身上得到了许多减震和防震的启示,如在设计头盔和安全帽时,帽顶之间留的空隙,中问没有填充物,填充材料要用轻而有弹性的海绵状物体。
⑹ 啄木鸟一天啄12000次,一生都在往树上啄,为什么不会得脑震荡呢
啄木鸟是常见的留鸟,在我国分布较广的种类有绿啄木鸟和斑啄木鸟。它们专门觅食天牛、吉丁虫、透翅娥、蠢虫等害虫,每天能吃掉1500条左右。由于啄木鸟食量大和活动范围广,在13.3公顷的森韩中,若有一对啄木鸟栖息,一个冬天就可啄食吉丁虫90%以上,啄食肩星天牛80%以上,所以,人们称啄木鸟是“森林医生”。
据科学家测定,啄木鸟在啄食时,头部摆动速度相当于每小时2092公里,比时速55公里的汽车快37倍。它啄木的频率达到每秒15—16次。由于啄食的速度快,因此啄木鸟在啄木时头部所受冲击力等于所受重力的1000倍,相当于太空人乘火箭起飞所受压力的250倍。啄木鸟啄木时所承受的冲力这样大,那它为开么不会患脑震荡呢?
原来,啄木鸟的头骨十分坚固,其大脑周围有一层绵状骨骼,内含液体,对外力能起缓冲和消震作用,它的脑壳周围还长满了具有减震作用的肌肉,能把喙尖和头部始终保持在一条直线上,使其在啄木时头部严格地进行直线运动。假如啄木鸟在啄木时头稍微一歪,这个旋转动作加上啄木的冲击力,就会把它的脑子震坏。正因为啄木鸟的喙尖和头部始终保持在一条直线上,因此,尽管它每天啄木不止,多达102万次,也能常年承受得起强大的震动力。
⑺ 啄木鸟每天啄木12000次,为什么不会得脑震荡
科学家们发现,啄木鸟一天可发出500~600次的敲木声。让人不可思议的是,它啄木的频率达到每秒15—16次,每一次敲击的速度可达每秒555米,这比空气的传播速度要快1.4倍!这样推算,啄木鸟头部运动的速度更为惊人,头部摆动速度相当于每小时2092公里,比子弹出膛时的速度快1倍多,它头部所受的冲击力等于所受重力的1000倍。比时速55公里的汽车快37倍,如一辆时速为50千米的汽车撞在一堵墙上所受到的冲击力,仅为重力的10倍,但车头及砖墙却被撞得粉碎。
或许有人担心起来,啄木鸟头部受到如此大的冲力,头部能不能被撞坏而患脑震荡呢?
科学家们解剖了啄木鸟的头部,经过研究发现,啄木鸟的头部很特殊:头颅坚硬,骨质松而充满气体,似海绵状;头的内部有一层坚韧的外脑膜,在外脑膜与脑髓间有狭窄的空隙,它可以减弱震波的流体传动。从头的横断面剖析显示出脑组织十分致密。这样,啄木鸟就具有了三层防震装置,再加上啄木鸟头部的两侧有强有力的肌肉系统,又起着防震作用。由于啄木鸟具备了得天独厚的防震“法宝”,从而,使啄木鸟不会发生脑震荡。为人类除虫灭灾,屡建奇功。