Estudo diz como pica-pau evita danos cerebrais ao bicar árvore

Estudos usando imagens em câmera lenta, exames de raio-X e simulação por computador revelaram como o pica-pau consegue evitar danos ao seu cérebro quando martela troncos com seu bico. A cabeça do pássaro se move a velocidades em torno de 6 m/s. A cada martelada, seu bico sofre uma desaceleração que equivale a mais de mil vezes a força da gravidade.

Porém, em artigo publicado na revista científica Plos One, especialistas dizem que diferenças nos comprimentos das partes superior e inferior do bico do animal e estruturas ósseas esponjosas protegem seu cérebro. A descoberta pode ser útil no desenvolvimento de equipamentos protetores para a cabeça de humanos, entre outros usos.

Cérebro mais longo

O pica-pau tende a construir seu ninho em troncos ocos de árvores. Para se alimentar, bica o tronco com força, perfurando a casca para encontrar insetos que captura com sua língua. Durante anos, cientistas vêm examinando a anatomia do crânio dos pica-paus para descobrir como conseguem dar suas poderosas bicadas sem se machucarem.

Essas aves não possuem muito espaço entre seu cérebro e o crânio, o que impede o cérebro de se deslocar dentro do crânio, como ocorre com humanos. Além disso, seus cérebros são mais longos verticalmente do que horizontalmente, o que significa que a força exercida contra o crânio é distribuída por uma área maior do cérebro.

A equipe responsável pelo estudo, da Universidade Politécnica de Hong Kong, também estudou o osso hióide do pica-pau. Esse osso, que em humanos forma o pomo de adão, é extremamente desenvolvido nesses pássaros. Começando na parte debaixo do bico do animal, ele passa por dentro das narinas, segue por baixo do crânio, sobe até o topo, contornando a cabeça, e desce até a testa, formando uma espécie de círculo.

Batendo Cabeça

Em entrevista à BBC, o especialista Ming Zhang, co-autor do estudo, disse que a equipe queria entender esse processo em números. "A maioria dos estudos prévios se limitava a respostas qualitativas para essa questão, mas para resolver esse problema interessante são necessários mais estudos quantitativos", disse.

Para o pesquisador, a compreensão do biomecanismo usado pelo pica-pau seria útil no "desenho de artefatos de proteção humana e até em desenho industrial". Primeiro, a equipe observou os pica-paus em ambientes controlados. Duas câmeras captaram, em câmera lenta, imagens dos animais bicando um sensor que media a força da bicada.

Eles descobriram que os pássaros viram ligeiramente a cabeça quando bicam, o que influencia a forma como as forças são transmitidas.

Tomografia

A equipe também fez tomografias computadorizadas e análises dos crânios de pica-paus usando microsópios eletrônicos de varredura para determinar como as partes se encaixam e onde ocorre variação na densidade óssea.

Munidos dessas informações, os cientistas foram capazes de usar simulação por computador para calcular as forças afetando todo o crânio do pássaro enquanto ele bicava. Eles concluíram que três fatores se combinam para proteger o pássaro.

Primeiro, a estrutura circular do osso hióide, contornando todo o crânio, age como um cinto de segurança, especialmente após o impacto inicial. A equipe constatou que os comprimentos das partes superior e inferior do bico do pica-pau são diferentes. Quando a força é transmitida da ponta do bico para dentro do osso, essa assimetria diminui a carga de força que chega até o cérebro.

Finalmente, ossos em forma de placa, com uma estrutura esponjosa em pontos diferentes do crânio, ajudam a distribuir a força, protegendo o cérebro.

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