Pájaros carpinteros – enigma desvelado

Uno de los secretos es un hueso especializado en el cráneo que actúa como un ‘cinturón de seguridad’

Filmaciones en cámaralenta, rayos X y simulaciones computarizadas son algunas de las técnicas que utilizaron científicos en China para intentar desvelar un enigma: cómo es que los cerebros de los pájaros carpinteros no sufren lesiones.

Cada vez que el ave golpea con su pico el tronco de un árbol, su cabeza se mueve a seis metros por segundo y la fuerza de desaceleración con cada picotazo es 1,000 veces la de la gravedad.

El secreto, de acuerdo a los investigadores, está en que la parte superior e inferior del pico tienen longitudes diferentes y en que huesos similares a esponjas que protegen el cerebro.

Entender este fenómeno podría ayudar a diseñar cascos u otros mecanismos de protección más eficientes para seres humanos.

Hueso protector

Los científicos han venido examinando durante años la anatomía de los cráneos de pájaros carpinteros intentando comprender cómo logra mantenerse intacto.

A diferencia de los seres humanos, el espacio entre el cráneo y el cerebro de estas aves es muy reducido y la masa cerebral no puede sacudirse aminorando el impacto.

La longitud del cerebro es además mayor de arriba hacia abajo que de frente hacia atrás, por lo que la fuerza contra el cráneo se expande sobre un área proporcionalmente mayor.

Los investigadores también estudiaron un hueso altamente especializado denominado hueso hioides, un hueso en forma de herradura que en los hombres es responsable por la nuez o manzana de Adán.

En el caso del pájaro carpintero, este hueso comienza en el envés del pico, hace una vuelta bajo los orificios nasales, sigue en la parte posterior y luego superior del cráneo y se une otra vez cerca de la frente.

Picotazos en cámara lenta

Ming Zhang de la Universidad Politécnica de Hong Kong, uno de los autores del estudio, se propuso estudiar el enigma del cerebro de los pájaros carpinteros desde un punto de vista numérico.

“La mayoría de los estudios previos se limitaban a respuestas cualitativas”, dijo el investigador a la BBC .

“Se requieren más estudios cuantitativos para hallar la respuesta, que podría a su vez ayudar en estudios biomecánicos para cascos protectores e incluso para diseños industriales”.

Para comenzar, los científicos filmaron en cámara lenta a pájaros carpinteros picoteando un sensor que medía la fuerza aplicada en cada movimiento.

Encontraron que las aves mueven ligeramente la cabeza hacia un lado con cada picotazo, lo que afecta la transmisión de fuerzas.

Los investigadores también utilizaron tomógrafos computarizados y microscopios de electrones para analizar el cráneo de las aves, determinando en detalle las variaciones en densidad ósea.

Con esos datos, utilizaron un programa de simulación para calcular digitalmente las fuerzas que actúan en el cráneo con cada picotazo.

Un enigma en tres partes

El estudio mostró tres factores que protegen el cerebro de las aves e impiden lesiones.

En primer lugar, la estructura del hueso hioide, que parece enrollarse en todo el cráneo, funciona como un “cinturón de seguridad”, especialmente luego del impacto inicial.

En segundo lugar, la parte superior e inferior del pico tienen longitudes diferentes. Cuando la fuerza es transmitida desde la punta del pico hacia el hueso, la asimetría contribuye a disminuir el impacto que llega al cerebro.

Por ultimo, placas o segmentos de hueso con estructura esponjosa en diferentes puntos del cráneo ayudan a distribuir la fuerza, protegiendo la masa cerebral.

Los científicos señalan que es la combinación de los tres factores, más que uno en particular, lo que impide que el pájaro carpintero sufra lesiones.

El estudio fue publicado en la revista científica online Plos ONE (Why Do Woodpeckers Resist Head Impact Injury). [JASON PALMER / BBC Ciencia/terra.com.mx]

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