Helm biomekanik melindungi burung pelatuk

Meskipun mereka sering memalu batang pohon, struktur khusus mencegah mereka dari kerusakan otak

Setiap kali burung pelatuk memukul batang pohon dengan paruhnya, kepalanya bergerak dengan kecepatan enam meter per detik , dan gaya perlambatan dengan masing-masing mematuk adalah 1.000 kali gravitasi. Mengetahui bagaimana dan mengapa , meskipun ‘memalu’ ini, otak burung-burung ini tetap utuh, adalah misteri yang coba diungkapkan oleh para ilmuwan melalui analisis anatomi mereka.

Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan oleh PLoS ONE , para peneliti di Universitas Politeknik Hong Kong , Cina, mengatakan mereka telah menemukan rahasianya: tulang yang tampak melilit tengkoraknya , bagian atas dan bawah paruh memiliki panjang yang berbeda (ketika gaya ditransmisikan dari ujung paruh ke tulang, asimetri membantu mengurangi dampak yang mencapai otak) dan lempeng atau segmen tulang dengan struktur spons di berbagai titik tengkorak melindungi otak.

Tidak seperti manusia, ruang antara tengkorak dan otak burung pelatuk sangat kecil , sehingga massa otak tidak dapat berguncang, mengurangi dampaknya. Selain itu , panjang otak lebih besar dari atas ke bawah daripada dari depan ke belakang, sehingga gaya terhadap tengkorak tersebar di area yang lebih luas.

Para peneliti, yang menggunakan rekaman gerak lambat, sinar-X dan simulasi komputer untuk studi mereka, juga melihat tulang hyoid, tulang berbentuk tapal kuda yang sangat khusus yang bertanggung jawab untuk ‘jakun’ pada pria. Pada burung pelatuk, tulang ini dimulai di bagian bawah paruh, melingkar di bawah lubang hidung, berlanjut ke belakang dan kemudian ke atas tengkorak, dan bergabung lagi di dekat dahi. Artinya, ia bertindak sebagai ‘sabuk pengaman’ , terutama setelah dampak awal.

Burung-burung dalam penelitian difilmkan mematuk sensor yang mengukur gaya yang diterapkan di setiap gerakan. Video gerak lambat menunjukkan mereka menggerakkan kepala mereka sedikit ke samping dengan setiap kecupan , yang mendistribusikan transmisi kekuatan di tengkorak. Dengan menggunakan pemindai CT dan mikroskop elektron, mereka menganalisis tengkorak mereka untuk menentukan variasi kepadatan tulang . Data tersebut kemudian dimasukkan ke dalam program simulasi untuk menghitung secara digital gaya yang bekerja pada tengkorak dengan setiap kecupan.

apa pengetahuan ini dapat diterapkan? Para peneliti menunjukkan bahwa, meskipun studi lebih kuantitatif diperlukan, mengetahui struktur yang melindungi otak burung pelatuk dapat berkontribusi pada studi biomekanik untuk mengembangkan helm yang lebih baik atau mekanisme perlindungan lain yang lebih efisien bagi manusia . Gambar: free-slideshow.com

Tunggu sebentar

Related Posts