Bằng việc nghiên cứu giải phẫu chim gõ kiến, các nhà khoa học đã tìm ra vì sao chúng không bị nhức đầu sau khi đập vào thân cây khoảng 12.000 lần một ngày.
Khi tán tỉnh bạn tình, chim gõ kiến cần thực hiện nhiều hơn 12.000 cú gõ một ngày. Tuy nhiên, chúng vẫn “tỉnh táo” để chinh phục đối phương.
Ivan Schwab, một giáo sư thuộc trường Đại học California Davis, là người đã giải đáp được câu hỏi lý thú này để giành giải Ig Nobel - giải Nobel cho những thành tựu thú vị đáng ngờ nhất trong các lĩnh vực khoa học “mà thoạt tiên gây cười, rồi sau đó buộc người ta suy nghĩ”.
Nghiên cứu của giáo sư Schwab chỉ ra rằng chim gõ kiến đã gõ vào bề mặt cứng đến 20 lần một giây với lực gấp 1.200 lần trọng lực mà không chịu bất kì chấn động nào, cùng với đó võng mạc không bị thương, não bộ cũng không gặp phải vấn đề gì.
Cơ thể của loài chim này được thiết kế với những chi tiết đặc biệt để giảm thiểu tác động tiêu cực.
“Nếu chẳng may bị va đập mạnh vào đầu, bạn có thể phá vỡ những mạch máu phía sau tròng mắt, đồng thời làm tổn thương những dây thần kinh khu vực này. Do đó, khi nhìn thấy những nạn nhân bị tai nạn xe hơi và nghe nói về hoạt động của chim gõ kiến, một câu hỏi lớn hiện ra trong tôi là vì sao những chấn thương lại không xảy ra với loài chim này”, Schwab cho biết.
Chim gõ kiến sử dụng những cú gõ thẳng như tên vào ngay thân cây góp phần làm giảm lực phản hồi, tránh gây chấn động lên đầu. Ngoài ra, cơ thể của loài chim này cũng được thiết kế với những chi tiết đặc biệt để giảm thiểu tác động tiêu cực.
Một phần nghìn giây trước khi thực hiện cú gõ, những khối cơ dày đặc trong cổ chim co lại, cổ của chim gõ kiến được tạo thành từ hơn 20 xương liên kết với nhau bằng dây chằng mềm và mô cơ. Trong khi mí mắt thì nhắm chặt làm cho một phần lực được giải tỏa xuống cơ ở cổ góp phần bảo vệ hộp sọ khỏi những cú đâm trời giáng.
Xương chịu nén ở sọ hợp lại tạo thành một lớp đệm bảo vệ. Đồng thời, mí mắt nhắm chặt giúp chim gõ kiến bảo vệ mắt khỏi bị các mảnh gỗ bắn vào và giữ con ngươi được cố định - tránh trường hợp lực tác động mạnh có thể làm văng hoặc lệch con ngươi.
“Mí mắt có tác dụng như dây an toàn trên xe ô tô giữ mắt khỏi bị bắn ra khỏi mặt. Nếu không, lực gia tốc có thể xé tan võng mạc”, Schwab cho biết. Ngoài ra, ngay chính phần bên ngoài của mắt cũng rất chắc và căng đầy máu với nhiệm vụ bảo vệ võng mạc khỏi bị xô lệch.
Não chim rất chắc chắn để có thể đối mặt với những lần bổ đầu liên tiếp. Ở người, khi gặp những chấn thương lên phần đầu, bộ não sẽ bị va đập và lắc lư trong lớp chất lỏng tuỷ não. Tuy nhiên, chim gõ kiến không có lớp chất lỏng này, làm giảm nguy cơ tổn thương.
Chim gõ kiến là loài không biết hót, chúng gõ mỏ liên tục không chỉ tìm kiếm thức ăn.
Theo nghiên cứu, khả năng thích ứng đặc biệt của não chim gõ kiến có liên quan mật thiết đến chiếc mỏ cứng và khỏe của chúng. Mỏ của chim gõ kiến không chỉ rất cứng mà còn có cấu trúc rất đặc biệt, bên trong chứa đầy chất liệu đàn hồi. Điều này giúp chim gõ kiến có thể chịu được lực tác động cực cao mà không bị thương khi đập vào gỗ hay các vật cứng khác.
Để hiểu rõ hơn về hiện tượng này, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu chi tiết về bộ não của chim gõ kiến. Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng chim gõ kiến có bộ não rất nhỏ so với cơ thể chúng nhưng lại rất khỏe. Đồng thời, não chim gõ kiến còn có một lớp màng não đặc biệt có khả năng đệm và hấp thụ sốc. Lớp màng đặc biệt này có thể phân tán lực tác động đồng đều đến tất cả các bộ phận của não, nhờ đó bảo vệ não chim gõ kiến khỏi bị tổn thương ở mức độ lớn nhất.
Ngoài ra, đuôi của chim gõ kiến có những gai nhọn để cắm chặt vào thân cây khi đu bám. Lúc đó, chim gõ kiến dùng móng chân bám chặt vào thân cây, kết hợp với đuôi đóng vai trò như một chân thứ ba giúp tăng thêm thăng bằng và chắc chắn cho cơ thể khi hoạt động.
Ý nghĩa của nghiên cứu sâu hơn: Nghiên cứu tính linh hoạt của cơ thể và cấu trúc cơ bắp của chim gõ kiến không chỉ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về những sinh vật huyền bí này mà còn có thể mang lại nguồn cảm hứng cho sự phát triển công nghệ của con người.
Việc áp dụng cấu trúc cơ thể của chim gõ kiến vào việc thiết kế thiết bị bảo hộ hoặc công cụ thủ công có thể mang lại cho con người khả năng bảo vệ và khả năng thích ứng tốt hơn. Ví dụ, cấu trúc cổ của chim gõ kiến được sử dụng để thiết kế một chiếc mũ bảo hiểm thể thao an toàn hơn, có khả năng hấp thụ lực tác động và bảo vệ đầu tốt hơn; hoặc có thể áp dụng cho cánh tay robot tải để cải thiện tính linh hoạt khi di chuyển, khả năng đệm và giảm độ rung trong quá trình vận hành. và tác động.