რატომ არ სტკივა კოდალას თავის ტკივილი? მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რატომ არ აწუხებთ კოდალას თავის ტკივილი

ხალხი საუკუნეების მანძილზე იტანჯებოდა საიდუმლოებით: როგორ არ გიჟდებიან კოდალაები, ხეებს მთელი დღის განმავლობაში ურტყამენ? ახლა კი მეცნიერებმა საბოლოოდ გაშიფრეს მათში ტვინის დაცვის მექანიზმი საოცარი ფრინველები. შეიძლება თუ არა ამ აღმოჩენის გამოყენება ადამიანებისთვის უსაფრთხოების აღჭურვილობის შესაქმნელად - მაგალითად, მანქანების დიზაინში?

კოდალას, მართლაც, არასდროს აწუხებს თავის ტკივილი. და ის ასევე არ იღებს ტვინის შერყევას. დიდი ხნის განმავლობაში მეცნიერებმა ვერ გაიგეს, როგორ მიაღწია წარმატებას. ბოლოს და ბოლოს, დადგინდა, რომ კოდალა მყარ ზედაპირს წამში 20 დარტყმის სიჩქარით ურტყამს და ახორციელებს დედამიწის გრავიტაციულ ძალაზე 1,2 ათასჯერ მეტი ძალას. შედარებისთვის, ეს უდრის დედამიწის ზედაპირზე რეაქტიული თვითმფრინავის ზემოქმედების ძალას, რომელიც მას მთელი სიჩქარით დაეჯახა. არც ერთი ადამიანი არ გადაურჩებოდა ასეთ საშინელ დარტყმას. მაგრამ კოდალას არ აინტერესებს, ყოველდღე ის ნებაყოფლობით ექვემდებარება ამ ამაზრზენ გადატვირთვებს და არაფერი ხდება - ის ცოცხალია, ჯანმრთელი და მხიარულია.

პირველად, ორმა ამერიკელმა მეცნიერმა, ივან შვობმა დევისის კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან და ფილიპ მეიმ ლოს-ანჯელესის კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან, რომლებმაც 2006 წელს მიიღეს იგნობელის პრემია ამ აღმოჩენისთვის, შეძლეს სრულად გაეშიფრათ დაცვის მექანიზმი. კოდალას თავი კანკალისგან "აღმოჩენები, რომლებიც ჯერ მხოლოდ სიცილს იწვევს, შემდეგ კი ფიქრს აგდებს"; მეცნიერების სამყაროში ეს პრემია არანაკლებ პოპულარულია, ვიდრე ნობელის პრემია). ბიოლოგებმა შეისწავლეს ეს მექანიზმი ოქროს შუბლის კოდალას (Melanerpes aurifrons) მაგალითის გამოყენებით, რომელიც ცხოვრობს შეერთებული შტატების ტყეებში, მაგრამ თვლიან, რომ უსაფრთხოების ასეთი სისტემა აშკარად დამახასიათებელია კოდალას ყველა წარმომადგენლისთვის (Piciformes).

გარდა ამისა, ფრინველის თავის ქალას ტვინიდან მხოლოდ ინტრაკრანიალური სითხის თხელი ფენა ჰყოფს, რაც არ აძლევს ვიბრაციას საკმარისი სიძლიერის მოპოვების საშუალებას ტვინზე სახიფათო ზემოქმედებისთვის. გარდა ამისა, ეს სითხე საკმაოდ ბლანტია, ამიტომ დაუყოვნებლივ აქრობს ყველა ტალღას, რომელიც წარმოიქმნება ზემოქმედების შედეგად, რამაც შეიძლება დააზიანოს ყველაზე მნიშვნელოვანი ნერვული ცენტრი.

ტვინის შერყევისგან თავის დასაცავად ასევე მნიშვნელოვანია ჰიოიდი, ფრინველების ჰიოიდური ძვლის ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტი, რომელიც თავისთავად უფრო ხრტილოვანია, ვიდრე ნამდვილი ძვლოვანი ქსოვილი. კოდალაში ის უკიდურესად განვითარებულია, ძალიან ვრცელი და გაფართოებული, მდებარეობს არა მხოლოდ ფარინქსში (როგორც ძუძუმწოვრებში), არამედ ვრცელდება ნაზოფარინქსშიც, ჯერ თავის ქალას ეხვევა. ანუ, ამ ფრინველის თავის ქალაში არის დამატებითი ელასტიური ამორტიზატორი.

გარდა ამისა, როგორც კოდალას კრანიალური ძვლების შინაგანი სტრუქტურის შესწავლამ აჩვენა, თითქმის ყველა მათგანი შეიცავს სპონგურ ფოროვან ქსოვილს, რომელიც დამატებითი ამორტიზატორია. ამ მხრივ, კოდალას თავის ქალა უფრო ჰგავს წიწილს, ვიდრე ზრდასრული ფრინველის (რომელსაც ძვლებში სპონგური ნივთიერების უკიდურესად მცირე ნაწილი აქვს). ასე რომ, ის ვიბრაციები, რომლებიც ვერ "დასუსტებს" კრანიალურ სითხესა და ჰიოიდს, "ამშვიდებს" ძვლების სპონგური ნივთიერებით.

გარდა ამისა, კოდალას აქვს ერთგვარი „უსაფრთხო ქამარი“ თვალებისთვის - დარტყმის დროს მესამე ქუთუთო (გამაღიზიანებელი გარსი) ეცემა ფრინველის თვალზე, რათა დაიცვას თვალის კაკალი ვიბრაციისგან და თავიდან აიცილოს ბადურის გამოყოფა. ასე რომ, კოდალების ხედვა, მიუხედავად მათი "მძიმე" ცხოვრების წესისა, ყოველთვის კარგია.

და, რა თქმა უნდა, იმისთვის, რომ ყველა ეს უსაფრთხოების სისტემა თავის ქალაში მოერგოს, კოდალას უნდა მნიშვნელოვნად შეემცირებინა ტვინის ზედაპირი. თუმცა, ამან ისინი არ გახადა სხვა ფრინველებთან შედარებით დუმელები - პირიქით, კოდალა ძალიან ჭკვიანია და საკმაოდ რთული ტერიტორიული და ბუდობრივი ქცევა აქვს. ფაქტია, რომ ძუძუმწოვრებისგან განსხვავებით, ფრინველებში უმაღლესი რაციონალური აქტივობის პროცესები საერთოდ არ ხდება ცერებრალური ქერქში, არამედ ქვემდებარე ზოლიან კორპუსკულებში და ფენაში, რომელსაც ეწოდება ჰიპერსტრიატუმი. და ტვინის ეს ნაწილები თავდაპირველად არ იკავებს ძალიან დიდ ადგილს, რადგან მათში არსებული ნეირონები საკმაოდ მჭიდროდ არის შეფუთული. მაშასადამე, კოდალას შეუძლია ადვილად შეკუმშოს ტვინი დაზვერვის კომპრომისის გარეშე.

მაშ, რატომ ეს ჭკვიანი ჩიტიშეუძლია ხალხს ასწავლოს? დიახ, მაინც როგორ განვავითაროთ სრულყოფილი დარტყმაგამძლე სტრუქტურები. მსგავსი სამუშაოახლახანს გააკეთეს ამერიკელმა მეცნიერებმა ბერკლის უნივერსიტეტის ბიოინჟინერიის ლაბორატორიიდან. კოდალების "ნაჭრის" და ტომოგრაფიული მონაცემების შენელებული მოძრაობის ვიდეო კადრების გულდასმით შესწავლამ მათ საშუალება მისცა შეემუშავებინათ ხელოვნური დემპინგის (ანუ უსაფრთხოების უზრუნველყოფის) სისტემა კოდალას "უსაფრთხოების სისტემის" მსგავსი.

სუპერ მყარი წვერის როლი ხელოვნურ დემპერში შეიძლება შეასრულოს გამძლე გარე გარსი - მაგალითად, ფოლადი ან ტიტანი. ამ მოწყობილობაში ინტრაკრანიალური სითხის ფუნქციას იკავებს ლითონის მეორე, შიდა ფენა, რომელიც გამოყოფილია გარედან, ფოლადისგან, ელასტიური ფენით. მის ქვეშ არის მყარი და ამავე დროს ელასტიური რეზინის ფენა - ჰიოიდის ანალოგი. სპონგური სტრუქტურების „შემცვლელი“ არის მთელი ცარიელი მოცულობის შევსება ამ რეზინის ქვეშ მჭიდროდ შეფუთული მინის მძივებით დაახლოებით ერთი მილიმეტრის ზომის. დადასტურებულია, რომ ისინი ძალიან ეფექტურად "ასხურებენ" ზემოქმედების ენერგიას და ბლოკავენ საშიში ვიბრაციების გადაცემას ყველაზე ძვირფას ცენტრალურ ნაწილზე, რისთვისაც არსებობს ყველა ეს სისტემა - ანუ გარკვეულ "ტვინში".

დეველოპერების აზრით, ასეთ დემპერს შეუძლია დაიცვას სხვადასხვა მყიფე სტრუქტურები (მაგალითად, ელექტრონიკა) ძლიერი ზემოქმედებისგან. ასეთ ჭურვში შეგიძლიათ განათავსოთ თვითმფრინავების „შავი ყუთები“, გემების ბორტ კომპიუტერები, ან გამოიყენოთ იგი ახალი თაობის განდევნის მოწყობილობების შემუშავებაში. არ არის გამორიცხული, რომ ეს ჭურვი გამოიყენებოდეს მანქანის ძარაშიც, როგორც დამატებითი დამჭერი.

მინიატურული პროტოტიპის შექმნის შემდეგ მკვლევარებმა ჩაატარეს ამ ჭურვის პირველი ტესტები. მათ მოათავსეს ის ტყვიაში, რომელიც გაზის იარაღიდან იყო გასროლილი ალუმინის სქელ ფურცელში. დარტყმისგან გადატვირთვამ მიაღწია 60000 გ-ს, მაგრამ დემპერი ეფექტურად იცავდა მასში ჩაფლულ ელექტრონულ შევსებას. ნიშნავს, ამ სისტემასმუშაობს საკმაოდ ეფექტურად. ახლა დეველოპერები მუშაობენ იგივე დემპერის უფრო დიდ ზომებში შექმნაზე.

ასე რომ, როგორც ხედავთ, კაცობრიობას ბევრი რამ აქვს სასწავლი კოდალასგან. მაგალითად, როგორ დაარტყა კედელს თავი და მაინც ცოცხალი დარჩე და არ გაგიჟდე...

ანტონ ევსეევი

ხალხს, შეიძლება ითქვას, საუკუნეების მანძილზე აწუხებდა საიდუმლო: როგორ არ გიჟდებიან კოდალაები, ხეებს მთელი დღე ურტყამენ? ახლა კი მეცნიერებმა საბოლოოდ გაშიფრეს ამ საოცარი ფრინველების ტვინის დაცვის მექანიზმი. შეიძლება თუ არა ამ აღმოჩენის გამოყენება ადამიანებისთვის უსაფრთხოების აღჭურვილობის შესაქმნელად - მაგალითად, მანქანების დიზაინში?

კოდალა, მართლაც, აშკარად არასდროს აწუხებს თავის ტკივილი. და ის ასევე არ იღებს ტვინის შერყევას. დიდი ხნის განმავლობაში მეცნიერებმა ვერ გაიგეს, როგორ მიაღწია წარმატებას. ბოლოს და ბოლოს, დადგინდა, რომ კოდალა მყარ ზედაპირს წამში 20 დარტყმის სიჩქარით ურტყამს და ახორციელებს დედამიწის გრავიტაციულ ძალაზე 1,2 ათასჯერ მეტი ძალას. შედარებისთვის, ეს უდრის დედამიწის ზედაპირზე რეაქტიული თვითმფრინავის ზემოქმედების ძალას, რომელიც მას მთელი სიჩქარით დაეჯახა. არც ერთი ადამიანი არ გადაურჩებოდა ასეთ საშინელ დარტყმას. მაგრამ კოდალას არ აინტერესებს, ყოველდღე ის ნებაყოფლობით ექვემდებარება ამ ამაზრზენ გადატვირთვებს და არაფერი ხდება - ის ცოცხალია, ჯანმრთელი და მხიარულია.

პირველად, ორმა ამერიკელმა მეცნიერმა, ივან შვობმა დევისის კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან და ფილიპ მეიმ ლოს-ანჯელესის კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან, რომლებმაც 2006 წელს მიიღეს იგნობელის პრემია ამ აღმოჩენისთვის, შეძლეს სრულად გაეშიფრათ დაცვის მექანიზმი. კოდალას თავი კანკალისგან "აღმოჩენები, რომლებიც ჯერ მხოლოდ სიცილს იწვევს, შემდეგ კი ფიქრს აგდებს"; მეცნიერების სამყაროში ეს პრემია არანაკლებ პოპულარულია, ვიდრე ნობელის პრემია). ბიოლოგებმა შეისწავლეს ეს მექანიზმი ოქროსფრად შუბლი კოდალას მაგალითით ( Melanerpes aurifrons), ცხოვრობენ აშშ-ს ტყეებში, თუმცა, მათ მიაჩნიათ, რომ, როგორც ჩანს, უსაფრთხოების ასეთი სისტემა დამახასიათებელია კოდალას ყველა წარმომადგენლისთვის ( პიციფორმები).

გარდა ამისა, როგორც კოდალას კრანიალური ძვლების შინაგანი სტრუქტურის შესწავლამ აჩვენა, თითქმის ყველა მათგანი შეიცავს სპონგურ ფოროვან ქსოვილს, რომელიც დამატებითი ამორტიზატორია. ამ მხრივ, კოდალას თავის ქალა უფრო ჰგავს წიწილს, ვიდრე ზრდასრული ფრინველის (რომელშიც სპონგური ნივთიერების წილი ძვლებში ძალზე მცირეა). ასე რომ, ის ვიბრაციები, რომლებიც ვერ "დასუსტებს" კრანიალურ სითხესა და ჰიოიდს, "ამშვიდებს" ძვლების სპონგური ნივთიერებით.

გარდა ამისა, კოდალას ასევე აქვს ერთგვარი „უსაფრთხო ქამარი“ თვალებისთვის - დარტყმის დროს მესამე ქუთუთო (მბზინავი მემბრანა) ეცემა ამ ფრინველის თვალზე, რათა დაიცვას თვალის კაკალი ვიბრაციისგან და თავიდან აიცილოს ბადურის გამოყოფა. ასე რომ, კოდალების ხედვა, მიუხედავად მათი "მძიმე" ცხოვრების წესისა, ყოველთვის კარგია.

და, რა თქმა უნდა, იმისთვის, რომ ყველა ეს უსაფრთხოების სისტემა თავის ქალაში მოერგოს, კოდალას უნდა მნიშვნელოვნად შეემცირებინა ტვინის ზედაპირი. თუმცა, ამან ისინი სხვა ფრინველებზე უფრო სულელები არ გახადეს - პირიქით, კოდალა ძალიან ჭკვიანია და საკმაოდ რთული ტერიტორიული და ბუდობრივი ქცევა აქვს. ფაქტია, რომ ძუძუმწოვრებისგან განსხვავებით, ფრინველებში უმაღლესი რაციონალური აქტივობის პროცესები საერთოდ არ ხდება ცერებრალური ქერქში, არამედ ქვემდებარე ზოლიან კორპუსკულებში და ფენაში, რომელსაც ეწოდება ჰიპერსტრიატუმი. და ტვინის ეს ნაწილები თავდაპირველად არ იკავებს ძალიან დიდ ადგილს, რადგან მათში არსებული ნეირონები საკმაოდ მჭიდროდ არის შეფუთული. მაშასადამე, კოდალას შეუძლია ადვილად შეკუმშოს ტვინი დაზვერვის გარეშე.

მაშ, რას ასწავლის ამ ჭკვიანმა ფრინველმა ხალხს? დიახ, მაინც როგორ განვავითაროთ სრულყოფილი დარტყმაგამძლე სტრუქტურები. მსგავსი სამუშაო ცოტა ხნის წინ ჩაატარეს ამერიკელმა მეცნიერებმა ბერკლის უნივერსიტეტის ბიოინჟინერიის ლაბორატორიიდან. კოდალას "ნაჭრის" და ტომოგრაფიული მონაცემების დროული ვიდეო კადრების გულდასმით შესწავლა საშუალებას აძლევდა მათ შეექმნათ ხელოვნური დემპინგის (ანუ უსაფრთხოების) სისტემა კოდალას მსგავსი.

სუპერ მყარი წვერის როლი ხელოვნურ დემპერში შეიძლება შეასრულოს გამძლე გარე გარსი - მაგალითად, ფოლადი ან ტიტანი. ამ მოწყობილობაში ინტრაკრანიალური სითხის ფუნქციას იკავებს ლითონის მეორე, შიდა ფენა, რომელიც გამოყოფილია გარედან, ფოლადისგან, ელასტიური ფენით. მის ქვეშ არის მყარი, მაგრამ ამავე დროს ელასტიური რეზინის ფენა - ჰიოიდის ანალოგი. და სპონგური სტრუქტურების „შემცვლელი“ არის ამ რეზინის ქვეშ არსებული მთელი ცარიელი მოცულობის შევსება მჭიდროდ შეფუთული მინის მძივებით, დაახლოებით ერთი მილიმეტრის ზომის. დადასტურებულია, რომ ისინი ძალიან ეფექტურად „ასხურებენ“ ზემოქმედების ენერგიას და ბლოკავენ საშიში ვიბრაციების გადაცემას ყველაზე ძვირფას ცენტრალურ ნაწილზე, რისთვისაც არსებობს ყველა ეს სისტემა - ანუ გარკვეული „ტვინი“.

დეველოპერების აზრით, ასეთ დემპერს შეუძლია დაიცვას სხვადასხვა მყიფე სტრუქტურები, მაგალითად, ელექტრონიკა, ძლიერი ზემოქმედებისგან. ასეთ ჭურვში შესაძლებელია თვითმფრინავების „შავი ყუთების“, გემების ბორტ კომპიუტერების განთავსება ან მისი გამოყენება ახალი თაობის განდევნის მოწყობილობების შემუშავებაში. არ არის გამორიცხული, რომ ეს ჭურვი გამოიყენებოდეს მანქანის ძარაშიც, როგორც დამატებითი დამჭერი.

მინიატურული პროტოტიპის შექმნის შემდეგ მკვლევარებმა ჩაატარეს ამ ჭურვის პირველი ტესტები. მათ მოათავსეს ტყვიაში და გამოიყენეს გაზის იარაღი, რომ ესროდნენ ალუმინის სქელ ფურცელს. დარტყმისგან გადატვირთვამ მიაღწია 60000 გ-ს, მაგრამ დემპერი ეფექტურად იცავდა მასში ჩაფლულ ელექტრონულ შევსებას. ეს ნიშნავს, რომ ეს სისტემა საკმაოდ ეფექტურად მუშაობს. ახლა დეველოპერები მუშაობენ იგივე დემპერის უფრო დიდ ზომებში შექმნაზე.

წინასიტყვაობის ნაცვლად, აი ანეკდოტი: თუ მოგბეზრდათ გუგულის საათი, კედლისკენ გადაატრიალეთ და გექნებათ კოდალის საათი :)

კოდალა დღეში დაახლოებით 12 ათას თავში დარტყმას აკეთებს, თავისთვის ზიანის მიყენების გარეშე! ეს საოცარი ფაქტიდაუპირისპირდა ყოველგვარ ახსნას, რადგან ეს ქმნის ათასჯერ მეტ გადატვირთვას, ვიდრე თავისუფალ ვარდნაში.

დადგინდა, რომ კოდალას ზოგიერთ სახეობას, ხის ქერქის გაჩეხვის პროცესში, შეუძლია წვერი გადაადგილოს თითქმის 25 კმ/სთ სიჩქარით! ამავდროულად, მისი თავი უკან იხევს უზარმაზარი უარყოფითი აჩქარებით, რაც ორჯერ აღემატება იმას, რასაც ასტრონავტები განიცდიან გაშვებისას! სულ ახლახან, ჩინეთიდან მეცნიერთა ჯგუფმა შეძლო პასუხი გაეცა კითხვაზე, რატომ არ აქვს კოდალას თავი?

გამოდის, რომ კოდალას აქვს რამდენიმე უნიკალური უნარი და თავის საინტერესო სტრუქტურა.

ბიოლოგებმა შეისწავლეს ეს მექანიზმი ოქროს შუბლის კოდალას (Melanerpes aurifrons) მაგალითის გამოყენებით, რომელიც ცხოვრობს შეერთებული შტატების ტყეებში, მაგრამ თვლიან, რომ, როგორც ჩანს, უსაფრთხოების ასეთი სისტემა დამახასიათებელია კოდალას ყველა წარმომადგენლისთვის (Piciformes).

მაშ, რატომ არ იღებს კოდალას ტვინის შერყევა?

უპირველეს ყოვლისა, იმის გამო, რომ მისი ზედმეტად მყარი წვერი ურტყამს ღეროს ამ უკანასკნელის ზედაპირზე მკაცრად პერპენდიკულარულად, არ იხრება და არ ვიბრირებს დარტყმისგან.

ეს უზრუნველყოფილია კისრის კუნთების კოორდინირებული მუშაობით - "ჩიპური" მუშაობის დროს აქტიურია მხოლოდ ის კუნთები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან თავის წინ და უკან გადაადგილებაზე, ხოლო ისინი, რომლებიც ახორციელებენ კისრის გვერდითი მოძრაობებს, უმოქმედოა.

ანუ კოდალა ფიზიკურად ვერ გადაუხვევს არჩეულ კურსს.

ამ ფრინველის თავის ქალა და მისი ტვინი გამოყოფილია მხოლოდ ინტრაკრანიალური სითხის თხელი ფენით, რომელიც არ აძლევს ვიბრაციას საკმარისი სიძლიერის მოპოვების საშუალებას ტვინზე სახიფათო ზემოქმედებისთვის. გარდა ამისა, ეს სითხე საკმაოდ ბლანტია, ამიტომ დაუყოვნებლივ აქრობს ყველა ტალღას, რომელიც წარმოიქმნება ზემოქმედების შედეგად, რამაც შეიძლება დააზიანოს ყველაზე მნიშვნელოვანი ნერვული ცენტრი.

როგორც კოდალას კრანიალური ძვლების შიდა სტრუქტურის შესწავლამ აჩვენა, თითქმის ყველა მათგანი შეიცავს სპონგურ ფოროვან ქსოვილს, რომელიც დამატებითი ამორტიზატორია. ამ მხრივ, კოდალას თავის ქალა უფრო ჰგავს წიწილს, ვიდრე ზრდასრული ფრინველის (რომელშიც სპონგური ნივთიერების წილი ძვლებში ძალზე მცირეა). ასე რომ, ის ვიბრაციები, რომლებიც ვერ "დასუსტებს" კრანიალურ სითხესა და ჰიოიდს, "ამშვიდებს" ძვლების სპონგური ნივთიერებით.

კოდალას ასევე აქვს ერთგვარი „უსაფრთხო ქამარი“ თვალებისთვის - დარტყმის დროს ამ ფრინველის თვალზე მესამე ქუთუთო (გამაღიზიანებელი გარსი) ეცემა თვალის კაკლის ვიბრაციისგან დასაცავად და ბადურის გამოყოფის თავიდან ასაცილებლად. ასე რომ, კოდალების ხედვა, მიუხედავად მათი "მძიმე" ცხოვრების წესისა, ყოველთვის კარგია.

ფაქტია, რომ ძუძუმწოვრებისგან განსხვავებით, ფრინველებში უმაღლესი რაციონალური აქტივობის პროცესები საერთოდ არ ხდება ცერებრალური ქერქში, არამედ ქვემდებარე ზოლიან კორპუსკულებში და ფენაში, რომელსაც ეწოდება ჰიპერსტრიატუმი. და ტვინის ეს ნაწილები თავდაპირველად არ იკავებს ძალიან დიდ ადგილს, რადგან მათში არსებული ნეირონები საკმაოდ მჭიდროდ არის შეფუთული. მაშასადამე, კოდალას შეუძლია ადვილად შეკუმშოს ტვინი დაზვერვის გარეშე.

მის ქვეშ არის მყარი, მაგრამ ამავე დროს ელასტიური რეზინის ფენა - ჰიოიდის ანალოგი. და სპონგური სტრუქტურების „შემცვლელი“ არის ამ რეზინის ქვეშ არსებული მთელი ცარიელი მოცულობის შევსება მჭიდროდ შეფუთული მინის მძივებით, დაახლოებით ერთი მილიმეტრის ზომის. დადასტურებულია, რომ ისინი ძალიან ეფექტურად „ასხურებენ“ ზემოქმედების ენერგიას და ბლოკავენ საშიში ვიბრაციების გადაცემას ყველაზე ძვირფას ცენტრალურ ნაწილზე, რისთვისაც არსებობს ყველა ეს სისტემა - ანუ გარკვეული „ტვინი“.

დარტყმისგან გადატვირთვამ მიაღწია 60000 გ-ს, მაგრამ დემპერი ეფექტურად იცავდა მასში ჩაფლულ ელექტრონულ შევსებას. ეს ნიშნავს, რომ ეს სისტემა საკმაოდ ეფექტურად მუშაობს. ახლა დეველოპერები მუშაობენ იგივე დემპერის უფრო დიდ ზომებში შექმნაზე.

სტრუქტურული ანალიზის სახელმწიფო ლაბორატორიის ინჟინრები სამრეწველო აღჭურვილობადალიანის უნივერსიტეტმა აღმოაჩინა, რომ კოდალას მთელი სხეული მუშაობს, როგორც შესანიშნავი დარტყმაგამძლე მექანიზმი, შთანთქავს დარტყმის ენერგიას.

ჩიტი ხეს ძალიან მაღალი სიხშირით (დაახლოებით 25 ჰერცი) და სიჩქარით (დაახლოებით 7 მეტრი წამში), რომელიც 1000-ჯერ აღემატება დედამიწის გრავიტაციას. მეცნიერებმა შექმნეს სპეციალური 3D კომპიუტერის მოდელი ტომოგრამის გამოყენებით იმის გასაგებად, თუ როგორ იცავს კოდალა თავის ტვინს დაზიანებისგან.

მათ აღმოაჩინეს, რომ დარტყმის ენერგიის უმეტესი ნაწილი გროვდება ფრინველის სხეულში (99,7%) და მხოლოდ 0,3% მოდის კოდალას თავზე. დარტყმის ენერგიის ნაწილი შეიწოვება ფრინველის წვერით, ხოლო მეორე ნაწილს ფრინველის ჰიოიდური ძვალი.

და ენერგიის ის მცირე ნაწილი, რომელიც ჯერ კიდევ ხვდება კოდალას თავზე, გარდაიქმნება სითბოდ, რის გამოც ტვინის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად იზრდება. ჩიტი იძულებულია შესვენება გააკეთოს ხეზე დაკვრას შორის, რათა შეამციროს ეს ტემპერატურა.

დასასრულს, კიდევ ერთი ხუმრობა :)
მეცნიერებმა გადაკვეთეს სპილო და კოდალა. მსხვილცხვირიანი გუგერი ბუზს ვერ ურტყამს, მაგრამ ერთი დარტყმით ხეს ანადგურებს!

კოდალა დღეში დაახლოებით 12 ათას თავში დარტყმას აკეთებს, თავისთვის ზიანის მიყენების გარეშე! ეს საოცარი ფაქტი ყოველგვარ ახსნას ეწინააღმდეგებოდა, რადგან ეს ქმნის 100-ჯერ მეტ გადატვირთვას, ვიდრე თავისუფალი ვარდნის დროს. დადგინდა, რომ კოდალას ზოგიერთ სახეობას, ხის ქერქის გაჩეხვის პროცესში, შეუძლია წვერი გადაადგილოს თითქმის 25 კმ/სთ სიჩქარით! ამავდროულად, მისი თავი უკან იხევს უზარმაზარი უარყოფითი აჩქარებით, რაც ორჯერ აღემატება იმას, რასაც ასტრონავტები განიცდიან გაშვებისას! ცოტა ხნის წინ, ჩინეთიდან მეცნიერთა ჯგუფმა შეძლო პასუხის გაცემა კითხვაზე: "რატომ არ აქვს კოდალას თავის ტკივილი?"

პირველად, ორმა ამერიკელმა მეცნიერმა, ივან შვობმა დევისის კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან და ფილიპ მეიმ ლოს-ანჯელესის კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან, რომლებმაც 2006 წელს მიიღეს იგნობელის პრემია ამ აღმოჩენისთვის, შეძლეს სრულად გაეშიფრათ დაცვის მექანიზმი. კოდალას თავი კანკალისგან "აღმოჩენები, რომლებიც ჯერ მხოლოდ სიცილს იწვევს, შემდეგ კი ფიქრს აგდებს"; მეცნიერების სამყაროში ეს პრემია არანაკლებ პოპულარულია, ვიდრე ნობელის პრემია). ბიოლოგებმა შეისწავლეს ეს მექანიზმი ოქროს შუბლის კოდალას (Melanerpes aurifrons) მაგალითის გამოყენებით, რომელიც ცხოვრობს შეერთებული შტატების ტყეებში, მაგრამ თვლიან, რომ, როგორც ჩანს, უსაფრთხოების ასეთი სისტემა დამახასიათებელია კოდალას ყველა წარმომადგენლისთვის (Piciformes).

მაშ, რატომ არ იღებს კოდალას ტვინის შერყევა? უპირველეს ყოვლისა, იმის გამო, რომ მისი ზედმეტად მყარი წვერი ურტყამს ღეროს ამ უკანასკნელის ზედაპირზე მკაცრად პერპენდიკულარულად, არ იხრება და არ ვიბრირებს დარტყმისგან. ეს უზრუნველყოფილია კისრის კუნთების კოორდინირებული მუშაობით - "ჩიპური" მუშაობის დროს აქტიურია მხოლოდ ის კუნთები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან თავის წინ და უკან გადაადგილებაზე, ხოლო ისინი, რომლებიც ახორციელებენ კისრის გვერდითი მოძრაობებს, უმოქმედოა. ანუ კოდალა ფიზიკურად ვერ გადაუხვევს არჩეულ კურსს.
გარდა ამისა, ფრინველის თავის ქალას ტვინიდან მხოლოდ ინტრაკრანიალური სითხის თხელი ფენა ჰყოფს, რაც არ აძლევს ვიბრაციას საკმარისი სიძლიერის მოპოვების საშუალებას ტვინზე სახიფათო ზემოქმედებისთვის. გარდა ამისა, ეს სითხე საკმაოდ ბლანტია, ამიტომ დაუყოვნებლივ აქრობს ყველა ტალღას, რომელიც წარმოიქმნება ზემოქმედების შედეგად, რამაც შეიძლება დააზიანოს ყველაზე მნიშვნელოვანი ნერვული ცენტრი.

გარდა ამისა, როგორც კოდალას კრანიალური ძვლების შინაგანი სტრუქტურის შესწავლამ აჩვენა, თითქმის ყველა მათგანი შეიცავს სპონგურ ფოროვან ქსოვილს, რომელიც დამატებითი ამორტიზატორია. ამ მხრივ, კოდალას თავის ქალა უფრო ჰგავს წიწილს, ვიდრე ზრდასრული ფრინველის (რომელშიც სპონგური ნივთიერების წილი ძვლებში ძალზე მცირეა). ასე რომ, ის ვიბრაციები, რომლებიც ვერ "დასუსტებს" კრანიალურ სითხესა და ჰიოიდს, "ამშვიდებს" ძვლების სპონგური ნივთიერებით.

გარდა ამისა, კოდალას ასევე აქვს ერთგვარი „უსაფრთხო ქამარი“ თვალებისთვის - დარტყმის დროს მესამე ქუთუთო (მბზინავი მემბრანა) ეცემა ამ ფრინველის თვალზე, რათა დაიცვას თვალის კაკალი ვიბრაციისგან და თავიდან აიცილოს ბადურის გამოყოფა. ასე რომ, კოდალას ხედვა, მიუხედავად მათი "ღრმა" ცხოვრების წესისა, ყოველთვის კარგია.

მაშ, რას ასწავლის ამ ჭკვიანმა ფრინველმა ხალხს? დიახ, მაინც როგორ განვავითაროთ სრულყოფილი დარტყმაგამძლე სტრუქტურები. მსგავსი სამუშაო ცოტა ხნის წინ ჩაატარეს ამერიკელმა მეცნიერებმა ბერკლის უნივერსიტეტის ბიოინჟინერიის ლაბორატორიიდან. კოდალას ჭიანჭველების ქცევის დროინდელი ვიდეო კადრების გულდასმით შესწავლამ და ტომოგრაფიულმა მონაცემებმა საშუალება მისცა მათ შეემუშავებინათ ხელოვნური ამორტიზაციის (ანუ უსაფრთხოების) სისტემა კოდალას მსგავსი.

სუპერ მყარი წვერის როლი ხელოვნურ დემპერში შეიძლება შეასრულოს გამძლე გარე გარსი - მაგალითად, ფოლადი ან ტიტანი. ამ მოწყობილობაში ინტრაკრანიალური სითხის ფუნქციას იკავებს ლითონის მეორე, შიდა ფენა, რომელიც გამოყოფილია გარედან, ფოლადისგან, ელასტიური ფენით. მის ქვეშ არის მყარი, მაგრამ ამავე დროს ელასტიური რეზინის ფენა - ჰიოიდის ანალოგი. და სპონგური სტრუქტურების „შემცვლელი“ არის ამ რეზინის ქვეშ არსებული მთელი ცარიელი მოცულობის შევსება მჭიდროდ შეფუთული მინის მძივებით, დაახლოებით ერთი მილიმეტრის ზომის. დადასტურებულია, რომ ისინი ძალიან ეფექტურად „ასხურებენ“ ზემოქმედების ენერგიას და ბლოკავენ საშიში ვიბრაციების გადაცემას ყველაზე ძვირფას ცენტრალურ ნაწილზე, რისთვისაც არსებობს ყველა ეს სისტემა - ანუ გარკვეული „ტვინი“.

დეველოპერების აზრით, ასეთ დემპერს შეუძლია დაიცვას სხვადასხვა მყიფე სტრუქტურები, მაგალითად, ელექტრონიკა, ძლიერი ზემოქმედებისგან. ასეთ ჭურვში შეგიძლიათ განათავსოთ თვითმფრინავების „შავი ყუთები“, გემების ბორტ კომპიუტერები, ან გამოიყენოთ იგი ახალი თაობის განდევნის მოწყობილობების შემუშავებაში. არ არის გამორიცხული, რომ ეს ჭურვი გამოიყენებოდეს მანქანის ძარაშიც, როგორც დამატებითი დამჭერი.

ჩინელმა მეცნიერებმა შეისწავლეს კოდალას დაცვა შოკისა და ვიბრაციისგან, რაც, მათი აზრით, ხელს შეუწყობს ახალი ანტიშოკური მასალებისა და სტრუქტურების შექმნას, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ადამიანის საქმიანობის სხვადასხვა სფეროში. დალიანის უნივერსიტეტის სამრეწველო აღჭურვილობის სტრუქტურული ანალიზის სახელმწიფო ლაბორატორიის ინჟინერებმა აღმოაჩინეს, რომ კოდალას მთელი სხეული მუშაობს, როგორც შესანიშნავი დარტყმაგამძლე მექანიზმი, შთანთქავს დარტყმის ენერგიას.

ჩიტი ხეს უკრავს ძალიან მაღალი სიხშირით (დაახლოებით 25 ჰერცი) და სიჩქარით (დაახლოებით შვიდი მეტრი წამში), რაც 1000-ჯერ აღემატება დედამიწის გრავიტაციას. მეცნიერებმა შექმნეს სპეციალური 3D კომპიუტერული მოდელი ტომოგრამების გამოყენებით იმის გასაგებად, თუ როგორ იცავს კოდალა თავის ტვინს დაზიანებისგან.

მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ დარტყმის ენერგიის უმეტეს ნაწილს ფრინველის სხეული აგროვებს (99,7%) და მხოლოდ 0,3% მოდის კოდალას თავზე. დარტყმის ენერგიის ნაწილი შეიწოვება ფრინველის წვერით, ხოლო მეორე ნაწილს ფრინველის ჰიოიდური ძვალი. და ენერგიის ის მცირე ნაწილი, რომელიც ჯერ კიდევ ხვდება კოდალას თავზე, გარდაიქმნება სითბოდ, რის გამოც ტვინის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად იზრდება.

ჩიტი იძულებულია შესვენება გააკეთოს ხეზე დაკვრას შორის, რათა შეამციროს ეს ტემპერატურა.

კოდალა დღეში დაახლოებით 12 ათას თავში დარტყმას აკეთებს, თავისთვის ზიანის მიყენების გარეშე! ეს საოცარი ფაქტი ყოველგვარ ახსნას ეწინააღმდეგებოდა, რადგან ეს ქმნის 100-ჯერ მეტ გადატვირთვას, ვიდრე თავისუფალი ვარდნის დროს. დადგინდა, რომ კოდალას ზოგიერთ სახეობას, ხის ქერქის დაჭრის პროცესში, შეუძლია ნისკარტი გადაადგილოს თითქმის 21 კმ/სთ სიჩქარით! ამავდროულად, მისი თავი უკან იხევს უზარმაზარი უარყოფითი აჩქარებით, რაც ორჯერ აღემატება იმას, რასაც ასტრონავტები განიცდიან გაშვებისას! ცოტა ხნის წინ, ჩინეთიდან მეცნიერთა ჯგუფმა შეძლო პასუხის გაცემა კითხვაზე: "რატომ არ აქვს კოდალას თავის ტკივილი?" გამოდის, რომ კოდალას აქვს რამდენიმე უნიკალური უნარი და თავის საინტერესო სტრუქტურა.

პირველი, რაც იცავს ფრინველის ტვინს ინტენსიური დარტყმისგან დაზიანებისგან, არის ის, რომ იგი მჭიდროდ არის მოთავსებული თავის ქალაში. ეს ხელს უშლის ფრინველის ტვინს თავის ქალასთან შეჯახებას, რაც არ ანადგურებს მას და არ იწვევს ტკივილს ფრინველს. კიდევ ერთი ხრიკი არის თავის ქალას ძვლების სტრუქტურა. ისინი წააგავს მოზაიკას, რომელშიც ერთმანეთს ენაცვლება მყარი და რბილი ფრაგმენტები. სწორედ ეს რბილი ფრაგმენტები, როგორც ზამბარები, აქვეითებს ვიბრაციას შეკუმშვის დროს. და ჰიოიდური ძვალი, რომელიც გარს აკრავს ფრინველის თავის ქალას, უმკლავდება ნარჩენ ვიბრაციას. მისი მოქმედების მექანიზმი შეიძლება შევადაროთ მანქანის უსაფრთხოების ღვედის.

დადასტურებულია, რომ კოდალა ძალიან ზუსტ დარტყმებს აკეთებს, ხოლო ზუსტად ისრის ფორმის ტრაექტორიის გასწვრივ მიმართავს. ამან შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს დატვირთვა კრანიალურ ძვალზე დარტყმის დროს. გარდა ამისა, კოდალას წვერი სპეციალურად არის შექმნილი. წვერის ქვედა ნახევარი 1,2 მმ-ით გრძელია ვიდრე ზედა. სწორედ ეს ნისკარტი იძლევა ყველაზე ძლიერ დარტყმას, ყველაზე მცირე დატვირთვით თავის ქალას ძვალზე. ფრინველის ტვინი არ არის დაზიანებული იმის გამო, რომ წვერის ქვედა ნახევარი იღებს მთელ დატვირთვას დარტყმისგან, რაც ნიშნავს, რომ მთელი ვიბრაცია მიდის მხოლოდ თავის ქალას ქვედა ნაწილში, ხოლო ზედა ნახევარი და შესაბამისად ფრინველის ტვინი, სრულიად დაცულია ამისგან. მაგრამ ეს არ არის კოდალას წვერის ერთადერთი სტრუქტურული მახასიათებელი. ყველა ფრინველს აქვს წვერი და თავის ქალა ძვლები, რომლებიც პირდაპირ კავშირშია, მაგრამ კოდალა ამ მხრივ უნიკალურია. თავის ამ ორ ნაწილს შორის კოდალას აქვს სპეციალური ქსოვილი, რომელიც ერთგვარი ამორტიზატორის როლს ასრულებს.
ყველა ეს ხრიკი საშუალებას აძლევს კოდალას მიიღოს საკვები ყველაზე ძლიერი ხეების ტოტებიდან აბსოლუტურად უსაფრთხოდ და რაც მთავარია, უმტკივნეულოდ. აღსანიშნავია კიდევ ერთი რამ საინტერესო თვისებაეს უნიკალური ფრინველი. კოდალას აქვს ძალიან გრძელი ენა (ზოგჯერ აღწევს ფრინველის ზომას), რომელიც ასევე ძალიან წებოვანია. სწორედ ის ეხმარება კოდალას ქერქის ხოჭოების მოპოვებაში ხეების ყველაზე თხელი და ღრმა ნაპრალებიდან.