October 6, 2022

Pelatuk menjalani gaya hidup yang berdampak cukup tinggi. Ketika mereka menghancurkan paruh mereka ke pohon, mereka menjadi sasaran kekuatan yang akan dengan mudah membuat seseorang menjadi bodoh. Banyak ahli burung berasumsi bahwa bentuk dan komposisi tengkorak pelatuk telah berevolusi untuk meredam kejutan ini, tetapi analisis baru menunjukkan bahwa burung tidak memiliki—atau membutuhkan—perlindungan semacam ini.

Para peneliti memfilmkan tiga spesies burung pelatuk penangkaran, dan menemukan bahwa kepala mereka berperilaku seperti “palu kaku” untuk mematuk seefisien mungkin. Jika burung memiliki tengkorak penyerap goncangan, perangkat keras hanya akan menghalangi, tim menyimpulkan. Terlebih lagi, karena otak burung pelatuk sangat kecil, mereka tidak dapat menahan jenis kerusakan yang akan dialami manusia dari dampak yang sama, para penulis melaporkan hari ini di Biologi Saat Ini.

“Sepertinya dampaknya tidak separah yang diperkirakan orang,” kata Wesley Hochachka, ahli ekologi di Cornell Lab of Ornithology yang tidak terlibat dalam penelitian.

Burung pelatuk menggedor pohon untuk mencari makanan, membangun sarang, dan berkomunikasi selama musim kawin. “Ini pada dasarnya apa yang burung pelatuk perlu lakukan untuk bertahan hidup, jadi jika mereka tidak tidur dan tidak beristirahat, mereka mungkin mematuk sesuatu,” kata Hochachka. “Tidak ada jeda sama sekali.”

[Related: How polygamy makes acorn woodpeckers master survivalists]

Ketika burung pelatuk memukul paruhnya ke kulit pohon, kepalanya tiba-tiba melambat. Benturan semacam ini dapat menyebabkan jaringan otak di bagian depan tengkorak terkompresi sementara jaringan di bagian belakang ditarik menjauh dari tempurung otak, kata Sam Van Wassenbergh, seorang ahli biomekanik di University of Antwerp di Belgia dan rekan penulis makalah ini.

“Merupakan hal yang logis untuk mengharapkan burung pelatuk beradaptasi untuk tidak mengalami sakit kepala, atau tidak mengalami gegar otak selama aktivitas sehari-hari mereka,” katanya.

See also  Data Anda tidak aman dari Bea Cukai dan Perlindungan Perbatasan

Banyak peneliti percaya bahwa burung pelatuk memiliki semacam bantalan di tengkorak mereka yang berfungsi seperti kantung udara atau helm. Beberapa orang berpendapat bahwa tulang spons antara paruh dan tempurung otak, atau otot-otot yang mengelilingi paruh, dapat meminimalkan guncangan akibat benturan.

Tapi ide ini menghadirkan sebuah paradoks. “Burung-burung mempercepat kepala mereka hingga kecepatan tertentu, memberikan energi gerakan ini yang ingin mereka transfer ke pohon untuk merusak atau memukul bagian kulit kayu,” kata Van Wassenbergh. Namun tengkorak penyerap goncangan juga akan mengurangi energi yang mencapai pohon. “Orang tidak menggunakan palu yang dilengkapi peredam kejut; itu hanya membuat memalu menjadi tidak efisien,” Van Wassenbergh menjelaskan lebih lanjut.

Kredit: Sam Van Wassenbergh/Universiteit Antwerpen

Untuk sampai ke dasar misteri, para peneliti menangkap lebih dari 100 video berkecepatan tinggi dari enam individu dari tiga spesies yang mematuk secepat sekitar 16 kaki per detik. Burung-burung itu—pelatuk hitam, bertumpuk, dan berbintik-bintik besar—mencakup berbagai ukuran tubuh dan geografi. Tim melacak pergerakan beberapa titik pada paruh, mata, dan tengkorak untuk memahami pergerakan tempurung otak.

“Jika akan ada kejutan yang diserap, baik oleh gerakan paruh atau di zona tulang sepon ini, Anda akan berharap bahwa otak memiliki perlambatan yang lebih lambat daripada paruh,” kata Van Wassenbergh. “Sebenarnya tidak ada perbedaan antara paruh dan otak dalam hal pola gerakan ini, yang berarti [their heads] berfungsi sebagai semacam palu kaku. Masuk akal jika Anda ingin mengoptimalkan kinerja mematuk Anda. ”

[Related on PopSci+: Metal music is good for you]

Para peneliti selanjutnya menggunakan model komputer untuk mengeksplorasi bagaimana zona penyerap goncangan antara paruh dan tempurung otak benar-benar akan mempengaruhi kemampuan mematuk burung. Mereka menghitung bahwa bantalan tersebut akan secara signifikan mengurangi penetrasi paruh ke dalam kayu.

See also  Cara menghibur hewan peliharaan dan bayi selama kembang api

“Dengan data ini kami menunjukkan bahwa itu adalah pemborosan energi untuk memiliki peredam kejut di sana,” kata Van Wassenbergh. “Anda bisa mendapatkan efek yang sama seperti peredam kejut hanya dengan memukul pohon dengan tidak terlalu keras.”

Kredit: Sam Van Wassenbergh/Universiteit Antwerpen dan Anick Abourachid/Muséum National D’Histoire Naturelle

Akhirnya, dia dan rekan-rekannya menyelidiki apa yang mungkin mencegah burung pelatuk menjadi gegar otak. Menggunakan simulasi komputer dari rongga berisi air untuk mewakili otak burung dan manusia, mereka menemukan bahwa burung pelatuk tidak mengalami tekanan yang merusak sebanyak otak manusia yang lebih besar jika mengalami perlambatan yang sama.

“”Untuk manusia, kami mengetahui kira-kira kapan gegar otak dapat terjadi, dan kami menggunakan ini sebagai referensi untuk membandingkan beban tekanan burung pelatuk.” kata Van Wassenbergh. “Itu [birds] masih memiliki batas keamanan sebelum mereka mengalami gegar otak.” Faktanya, burung pelatuk perlu memukul kayu dua kali lebih cepat dari yang diamati, atau memukul kayu empat kali lebih keras daripada yang biasanya mereka temui, untuk menderita cedera semacam ini.

Van Wassenbergh mencatat, ini bukan pertama kalinya para peneliti mengemukakan gagasan bahwa burung pelatuk tidak memerlukan perlindungan khusus terhadap trauma otak, tetapi kumpulan data timnya menawarkan gambaran yang lebih rinci tentang bagaimana burung yang rajin menghancurkan kepala mereka di batang pohon tanpa melukai. diri. Eksperimen juga menunjukkan bahwa makhluk itu bukan sumber inspirasi yang bagus untuk helm dan bahan pelindung lainnya.

[Related: We have no idea how dangerous football really is]

Sekali peringatan untuk penelitian: Perhitungan dimaksudkan untuk meniru aktivitas normal burung pelatuk, tetapi tidak membahas apa yang mungkin terjadi jika burung itu mematuk tiang logam atau bahan keras lainnya, Van Wassenbergh mengakui. Para peneliti sekarang mempelajari bagaimana bentuk paruh mengoptimalkan kinerja mematuk, dan bagaimana burung pelatuk berhasil melepaskan paruhnya ketika mereka terjebak.

See also  Dapatkan video yang lebih baik dengan 7 tips dan trik GoPro ini

Datanya “cukup meyakinkan,” kata John Bates, kurator burung di Field Museum of Natural History di Chicago, tetapi tidak menutup kemungkinan bahwa mematuk secara rutin dapat menyebabkan kerusakan otak seiring waktu. Para peneliti sebelumnya telah melaporkan bahwa burung pelatuk yang telah meninggal memiliki penumpukan protein di tengkorak mereka yang serupa dengan yang terlihat pada manusia dengan penyakit neurodegeneratif dan cedera otak kronis. Tidak jelas apakah protein tersebut sebenarnya merupakan tanda kerusakan otak pada burung pelatuk seperti halnya pada manusia.

Pertanyaan lain untuk penelitian masa depan adalah apakah temuan baru diterjemahkan ke kelompok burung lain, kata Bates. Timnya mempelajari kingfishers, yang dapat menyelam langsung ke dalam air dengan kecepatan hingga 25 mil per jam. “Pelatuk memang cukup unik,” katanya, “tapi bukan hanya mereka yang bisa memalu.”