啄木鸟脑部为何无损?颅骨松质骨可缓冲

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2019-05-28

  在1976年的一天,美国洛杉矶加州大学精神病学家菲利普·梅(philip may)问了他同事一个很奇怪的问题:“为什么啄木鸟不会脑部受损呢?”菲利普·梅原本的专业是治疗精神分裂症,然而他想要弄明白:啄木鸟是如何做到用头部以每小时16英里的速度不停撞击树干,而脑部却不会受损伤呢?

  梅开始了他的研究,他从一位动物学家手中借来了一对啄木鸟标本。对啄木鸟头颅解剖的研究中,他和他的同事们发现在其颅骨前有一块松质骨( spongy bone),或许是当做一种缓冲装置。啄木鸟还有一块骨头叫做舌骨(hyoid),用以支撑舌头,并且链接整个头部。一位研究人员认为舌骨也是一种大脑的安全装置。

  此外,加州大学洛杉矶分校(ucla)的研究小组发现,啄木鸟的大脑被紧紧地包裹在颅骨之中,几乎没有给脑脊液留下晃动的空间。但是,他们的研究并没有清楚的说明此特征是啄木鸟所特有的,或者为许多鸟类所共有。

  为了寻求答案,2011年中国的研究人员王丽珍带领一个研究团队将大斑啄木鸟(great spotted woodpecker)与大小相似的蒙古云雀(mongolian skylark)作比较。他们发现,啄木鸟的颅骨更加强硬,其大脑也更为紧凑,并且啄木鸟的喙比云雀的更富弹性。

  菲利普·梅在上世纪70年代关于啄木鸟的猜想并非完全正确。例如,基于梅拍摄的高速影片,他认为啄木鸟要保持喙垂直于树干表面,以避免产生扭转力和剪切力。但是,王丽珍后来的研究发现啄木鸟喙的轨迹实际上有一定的弯曲。

  无论采取何种方式作为缓冲,啄木鸟的大脑并不能幸免于脑损伤。1979年,就在梅发表了关于此研究的第二篇论文后不久,一位来自美国阿尔伯克基(albuquerque)的神经科医师向《神经学档案》(archives of neurology)投了一份书信。信上写道:“最近我的亲身经历可能与这些研究结果有关联。有一只黄腹啄木鸟不慎撞向我家关闭的窗口,呈现昏迷状态,大约几个小时后死去。”看来不管是松质骨,还是大脑紧凑的结构,都没能挽救这只啄木鸟的性命。

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