Тоншуул яагаад толгой нь өвддөггүй юм бэ? Тоншуул яагаад толгой өвддөггүйг эрдэмтэд олж тогтоожээ

Хүмүүс олон зууны турш нууцлаг зүйлд зовж шаналж ирсэн: тоншуулууд өдөржингөө мод цохиж галзуурдаггүй вэ? Одоо эрдэмтэд эдгээрт тархины хамгаалалтын механизмыг тайлж чаджээ гайхалтай шувууд. Энэхүү нээлтийг хүмүүст зориулсан аюулгүй байдлын хэрэгслийг бий болгоход ашиглаж болох уу, жишээлбэл, автомашины дизайнд?

Тоншуул хэзээ ч толгой өвддөггүй. Мөн тэрээр тархинд цохиулдаггүй. Эрдэмтэд түүнийг хэрхэн амжилтанд хүрсэнийг удаан хугацааны турш ойлгохгүй байв. Эцсийн эцэст, тоншуул хатуу гадаргууг секундэд 20 цохилтын хурдтайгаар цохиж, дэлхийн таталцлын хүчнээс 1.2 мянга дахин их хүч үйлчилдэг нь тогтоогджээ. Харьцуулбал энэ нь тийрэлтэт онгоцны дэлхийн гадаргуу дээр бүрэн хурдтайгаар мөргөсөн цохилтын хүчтэй тэнцүү юм. Хүмүүсийн хэн нь ч ийм аймшигт цохилтыг даван туулж чадахгүй. Гэхдээ тоншуул тоодоггүй, өдөр бүр тэр сайн дураараа эдгээр аймшигт ачаалалд өртдөг бөгөөд юу ч болоогүй - тэр амьд, эрүүл, хөгжилтэй байдаг.

Энэхүү нээлтээрээ 2006 онд Игнобелийн шагнал хүртсэн Америкийн хоёр эрдэмтэн, Дэвисийн Калифорнийн Их Сургуулийн Иван Швоб, Лос Анжелесийн Калифорнийн Их Сургуулийн Филип Мэй нар анх удаагаа хамгаалах механизмыг бүрэн тайлж чаджээ. тоншуулын толгой сэгсрэхээс."Эхлээд зөвхөн инээд төрүүлдэг, дараа нь таныг бодогдуулдаг нээлтүүд" шинжлэх ухааны ертөнцөд энэ шагнал нь Нобелийн шагналаас дутахааргүй алдартай). Биологичид энэ механизмыг АНУ-ын ойд амьдардаг алтан нүүртэй тоншуул (Melanerpes aurifrons)-ийн жишээн дээр судалж үзсэн боловч ийм хамгаалалтын систем нь тоншуул (Piciformes)-ийн бүх төлөөлөгчдөд байдаг гэж үздэг.

Тэгвэл тоншуул яагаад тархи нь доргидоггүй юм бэ? Нэгдүгээрт, түүний хэт хатуу хушуу нь их биеийг гадаргын гадаргуутай хатуу перпендикуляр цохиж байгаа тул цохилтоос гулзайлгахгүй, чичирдэггүй. Энэ нь хүзүүний булчингийн зохицуулалттай ажилаар хангагдана - "чиплэх" ажлын үед зөвхөн толгойг урагш хойш хөдөлгөх үүрэгтэй булчингууд идэвхтэй, хүзүүний хажуугийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг булчингууд идэвхгүй байдаг. Өөрөөр хэлбэл, тоншуул бие махбодийн хувьд сонгосон замаасаа хазайж чадахгүй.

Үүнээс гадна зөвхөн гавлын дотоод шингэний нимгэн давхарга нь шувууны гавлын ясыг тархинаас нь тусгаарладаг бөгөөд энэ нь чичиргээ нь тархинд аюултай нөлөө үзүүлэх хангалттай хүчийг олж авах боломжийг олгодоггүй. Нэмж дурдахад энэ шингэн нь нэлээд наалдамхай тул хамгийн чухал мэдрэлийн төвийг гэмтээж болох нөлөөллөөс үүссэн бүх долгионыг нэн даруй унтраадаг.

Тархины цочролоос тархийг хамгаалахад чухал ач холбогдолтой зүйл бол шувуудын хөхөнцөр ясны хамгийн чухал элемент болох hyoid яс бөгөөд энэ нь өөрөө жинхэнэ ясны эдээс илүү мөгөөрс юм. Тоншуулын хувьд энэ нь маш их хөгжсөн, маш өргөн, сунасан, зөвхөн залгиурт байрладаг (хөхтөн амьтдын адил) төдийгүй хамар залгиурт орж, эхлээд гавлын ясыг ороосон байдаг. Өөрөөр хэлбэл, энэ шувууны гавлын ясны дотор нэмэлт уян цочрол шингээгч байдаг.

Үүнээс гадна, тоншуулын ясны дотоод бүтцийг судлахад бараг бүгдэд нь нэмэлт цочрол шингээгч болох хөвөн сүвэрхэг эд агуулагддаг. Энэ талаараа тоншуулын гавлын яс нь насанд хүрсэн шувууныхаас илүү дэгдээхэйнийхтэй илүү төстэй байдаг (ясанд нь хөвөн хэлбэрийн маш бага хувь байдаг). Тиймээс гавлын шингэн ба хонгилоор "дарж чадахгүй" байсан чичиргээ нь ясны хөвөн бодисоор "тайвширдаг".

Нэмж дурдахад, тоншуул нь нүдэнд зориулсан "аюулгүйн бүс" -тэй байдаг - ажил хаях үед нүдний алимыг чичиргээнээс хамгаалж, торлог бүрхэвчээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд гурав дахь зовхи (нитит мембран) шувууны нүдэн дээр унадаг. Тиймээс "хүнд" амьдралын хэв маягийг үл харгалзан тоншуулын алсын хараа нь үргэлж сайн байдаг.

Мэдээжийн хэрэг, эдгээр бүх хамгаалалтын системийг гавлын ясанд суулгахын тулд тоншуулууд тархиныхаа гадаргууг мэдэгдэхүйц багасгах шаардлагатай байв. Гэсэн хэдий ч энэ нь тэднийг бусад шувуудаас илүү тэнэг болгосонгүй - эсрэгээр, тоншуул нь маш ухаалаг бөгөөд нутаг дэвсгэрийн болон үүрлэх нарийн төвөгтэй зан чанартай байдаг. Баримт нь хөхтөн амьтдаас ялгаатай нь шувуунд илүү оновчтой үйл явц нь тархины бор гадаргад огт тохиолддоггүй, харин үндсэн судалтай биетүүд ба гиперстриатум гэж нэрлэгддэг давхаргад байдаг. Тархины эдгээр хэсгүүд нь эхлээд тийм ч том талбайг эзэлдэггүй, учир нь тэдгээрийн доторх мэдрэлийн эсүүд нэлээд нягт байрладаг. Тиймээс тоншуул оюун ухаанаа алдалгүй тархиа амархан агшааж чаддаг.

Тэгэхээр, яагаад үүнийг ухаалаг шувуухүмүүст зааж чадах уу? Тийм ээ, дор хаяж төгс цохилтод тэсвэртэй бүтцийг хэрхэн яаж хөгжүүлэх вэ. Үүнтэй төстэй ажилБерклигийн их сургуулийн биоинженерийн лабораторийн Америкийн эрдэмтэд саяхан хийсэн. Тоншуулын "нууцлах" болон томографийн мэдээллийг удаашруулдаг видео бичлэгийг сайтар судалж, тоншуулын "аюулгүй байдлын систем"-тэй төстэй хиймэл чийгшүүлэгч (өөрөөр хэлбэл аюулгүй байдлыг хангах) системийг бий болгох боломжийг олгосон.

Хиймэл чийгшүүлэгч дэх хэт хатуу хушууны үүргийг удаан эдэлгээтэй гаднах бүрхүүл гүйцэтгэж болно - жишээлбэл, ган эсвэл титан. Энэ төхөөрөмж дэх гавлын дотоод шингэний функцийг гаднах гангаас тусгаарлагдсан металлын хоёр дахь дотоод давхарга нь уян хатан давхаргаар гүйцэтгэдэг. Үүний доор хатуу ба нэгэн зэрэг уян хатан резинэн давхарга байдаг - hyoid-ийн аналог. Хөвөн бүтцийг "орлох" нь энэ резинэн доорх хоосон эзэлхүүнийг нэг миллиметр хэмжээтэй нягт савласан шилэн сувсгаар дүүргэх явдал юм. Тэд цохилтын энергийг маш үр дүнтэй "шүршиж", аюултай чичиргээний дамжуулалтыг хамгийн үнэ цэнэтэй төв хэсэгт, үүний тулд эдгээр бүх системүүд, өөрөөр хэлбэл тодорхой "тархи" руу дамжуулдаг нь батлагдсан.

Хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар ийм хаалт нь янз бүрийн эмзэг бүтцийг (жишээлбэл, электроник) хүчтэй нөлөөллөөс хамгаалж чаддаг. Та ийм бүрхүүлд онгоцны "хар хайрцаг", хөлөг онгоцны компьютерийг байрлуулж эсвэл шинэ үеийн хөөргөх төхөөрөмжийг хөгжүүлэхэд ашиглаж болно. Энэ бүрхүүлийг машины биед нэмэлт хаалт болгон ашиглаж болно.

Бяцхан прототипийг бүтээсний дараа судлаачид энэхүү бүрхүүлийн анхны туршилтыг хийжээ. Тэд үүнийг хийн буунаас буудсан суманд зузаан хөнгөн цагаан хуудас болгон байрлуулав. Нөлөөллийн хэт ачаалал нь 60,000 гр хүрсэн боловч сааруулагч нь дотор нь нуугдсан электрон дүүргэгчийг үр дүнтэй хамгаалсан. гэсэн үг, энэ системнэлээд үр дүнтэй ажилладаг. Одоо хөгжүүлэгчид ижил сааруулагчийг илүү том хэмжээтэй бүтээхээр ажиллаж байна.

Тэгэхээр таны харж байгаачлан хүн төрөлхтөн тоншуулаас суралцах зүйл их байна. Жишээ нь толгойгоороо ханыг цоолчихоод галзуурахгүй амьд үлдэх вэ...

Антон Евсеев

Хүмүүс олон зууны турш нууцлаг зүйлд зовж шаналж байсан гэж хэлж болно: тоншуул хэрхэн галзуурч, өдөржингөө мод цохидоггүй вэ? Одоо эрдэмтэд эдгээр гайхалтай шувуудын тархийг хамгаалах механизмыг эцэст нь тайлж чаджээ. Энэхүү нээлтийг хүмүүст зориулсан аюулгүй байдлын хэрэгслийг бий болгоход ашиглаж болох уу, жишээлбэл, автомашины дизайнд?

Тоншуул үнэхээр толгой өвддөггүй бололтой. Мөн тэрээр тархинд цохиулдаггүй. Эрдэмтэд түүнийг хэрхэн амжилтанд хүрсэнийг удаан хугацааны турш ойлгохгүй байв. Эцсийн эцэст, тоншуул хатуу гадаргууг секундэд 20 цохилтын хурдтайгаар цохиж, дэлхийн таталцлын хүчнээс 1.2 мянга дахин их хүч үйлчилдэг нь тогтоогджээ. Харьцуулбал энэ нь тийрэлтэт онгоцны дэлхийн гадаргуу дээр бүрэн хурдтайгаар мөргөсөн цохилтын хүчтэй тэнцүү юм. Хүмүүсийн хэн нь ч ийм аймшигт цохилтыг даван туулж чадахгүй. Гэхдээ тоншуул тоодоггүй, өдөр бүр тэр сайн дураараа эдгээр аймшигт ачаалалд өртдөг бөгөөд юу ч болоогүй - тэр амьд, эрүүл, хөгжилтэй байдаг.

Энэхүү нээлтээрээ 2006 онд Игнобелийн шагнал хүртсэн Америкийн хоёр эрдэмтэн, Дэвисийн Калифорнийн Их Сургуулийн Иван Швоб, Лос Анжелесийн Калифорнийн Их Сургуулийн Филип Мэй нар анх удаагаа хамгаалах механизмыг бүрэн тайлж чаджээ. тоншуулын толгой сэгсрэхээс."Эхлээд зөвхөн инээд төрүүлдэг, дараа нь таныг бодогдуулдаг нээлтүүд" шинжлэх ухааны ертөнцөд энэ шагнал нь Нобелийн шагналаас дутахааргүй алдартай). Биологичид энэ механизмыг алтан нүүртэй тоншуулын жишээн дээр судалжээ. Меланерпес аурифрон), АНУ-ын ойд амьдардаг боловч ийм хамгаалалтын систем нь тоншуулын бүх төлөөлөгчдийн онцлог шинж чанартай гэж тэд үзэж байна ( Piciformes).

Үүнээс гадна, тоншуулын ясны дотоод бүтцийг судлахад бараг бүгдэд нь нэмэлт цочрол шингээгч болох хөвөн сүвэрхэг эд агуулагддаг. Энэ утгаараа тоншуулын гавлын яс нь насанд хүрсэн шувууныхаас илүү дэгдээхэйнийхтэй илүү төстэй байдаг (ясан дахь хөвөнгийн хэмжээ маш бага байдаг). Тиймээс гавлын шингэн ба хонгилоор "дарж чадахгүй" байсан чичиргээ нь ясны хөвөн бодисоор "тайвширдаг".

Нэмж дурдахад, тоншуул нь нүдэнд зориулсан нэг төрлийн "аюулгүйн бүс" -тэй байдаг - цохилт өгөх үед гурав дахь зовхи (нитит мембран) нь энэ шувууны нүдэн дээр унаж, нүдний алимыг чичиргээнээс хамгаалж, торлог бүрхэвчийг гэмтээхгүй. Тиймээс "хүнд" амьдралын хэв маягийг үл харгалзан тоншуулын алсын хараа нь үргэлж сайн байдаг.

Мэдээжийн хэрэг, эдгээр бүх хамгаалалтын системийг гавлын ясанд суулгахын тулд тоншуулууд тархиныхаа гадаргууг мэдэгдэхүйц багасгах шаардлагатай байв. Гэсэн хэдий ч энэ нь тэднийг бусад шувуудаас илүү тэнэг болгосонгүй - эсрэгээр, тоншуул нь маш ухаалаг бөгөөд нутаг дэвсгэрийн болон үүрлэх нарийн төвөгтэй зан чанартай байдаг. Баримт нь хөхтөн амьтдаас ялгаатай нь шувуунд илүү оновчтой үйл явц нь тархины бор гадаргад огт тохиолддоггүй, харин үндсэн судалтай биетүүд ба гиперстриатум гэж нэрлэгддэг давхаргад байдаг. Тархины эдгээр хэсгүүд нь эхлээд тийм ч том талбайг эзэлдэггүй, учир нь тэдгээрийн доторх мэдрэлийн эсүүд нэлээд нягт байрладаг. Тиймээс тоншуул оюун ухаанаа гэмтээхгүйгээр тархиа амархан агшааж чаддаг.

Тэгвэл энэ ухаалаг шувуу хүмүүст юу зааж чадах вэ? Тийм ээ, дор хаяж төгс цохилтод тэсвэртэй бүтцийг хэрхэн яаж хөгжүүлэх вэ. Үүнтэй төстэй ажлыг саяхан Берклигийн их сургуулийн биоинженерийн лабораторийн Америкийн эрдэмтэд хийжээ. Тоншуулын "хоололт" болон томографийн мэдээллийг цаг алдалгүй харуулсан видео бичлэгийг сайтар судалснаар тоншуулынхтай төстэй хиймэл чийгшүүлэгч (өөрөөр хэлбэл аюулгүй байдлын) системийг бий болгох боломжийг олгосон.

Хиймэл чийгшүүлэгч дэх хэт хатуу хушууны үүргийг удаан эдэлгээтэй гаднах бүрхүүл гүйцэтгэж болно - жишээлбэл, ган эсвэл титан. Энэ төхөөрөмж дэх гавлын дотоод шингэний функцийг гаднах гангаас тусгаарлагдсан металлын хоёр дахь дотоод давхарга нь уян хатан давхаргаар гүйцэтгэдэг. Үүний доор хатуу, гэхдээ уян хатан резинэн давхарга байдаг - hyoid-ийн аналог. Хөвөн бүтэцтэй "орлуулах" нь энэ резинэн доорх хоосон эзэлхүүнийг нэг миллиметр хэмжээтэй нягт савласан шилэн сувгаар дүүргэх явдал юм. Тэд цохилтын энергийг маш үр дүнтэй "шүршиж", аюултай чичиргээг хамгийн үнэ цэнэтэй төв хэсэгт дамжуулахыг хориглодог нь батлагдсан бөгөөд үүний тулд эдгээр бүх системүүд, өөрөөр хэлбэл тодорхой "тархи" байдаг.

Хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар ийм хаалт нь янз бүрийн хэврэг бүтцийг, жишээлбэл, электроникийг хүчтэй нөлөөллөөс хамгаалж чаддаг. Онгоцны "хар хайрцаг", хөлөг онгоцны компьютерийг ийм бүрхүүлд байрлуулах эсвэл шинэ үеийн хөөргөх төхөөрөмжийг боловсруулахад ашиглах боломжтой. Энэ бүрхүүлийг машины биед нэмэлт хаалт болгон ашиглаж болно.

Бяцхан прототипийг бүтээсний дараа судлаачид энэхүү бүрхүүлийн анхны туршилтыг хийжээ. Тэд үүнийг суманд хийж, хийн буугаар зузаан хөнгөн цагаан хуудас болгон бууджээ. Нөлөөллийн хэт ачаалал нь 60,000 гр хүрсэн боловч сааруулагч нь дотор нь нуугдсан электрон дүүргэгчийг үр дүнтэй хамгаалсан. Энэ нь энэ систем нэлээд үр дүнтэй ажилладаг гэсэн үг юм. Одоо хөгжүүлэгчид ижил сааруулагчийг илүү том хэмжээтэй бүтээхээр ажиллаж байна.

Оршил үгийн оронд нэг анекдот өгүүлье: хэрвээ та хөхөө цагнаас залхаж байгаа бол хана руу эргүүлбэл тоншуулын цагтай болно :)

Тоншуул өдөрт 12 мянга орчим толгой цохидог бөгөөд өөртөө ямар ч хор хөнөөл учруулахгүй! Энэ гайхалтай баримтЭнэ нь чөлөөт уналтаас мянга дахин их ачааллыг бий болгодог тул ямар ч тайлбарыг үгүйсгэв.

Зарим төрлийн тоншуулууд модны холтосыг цүүцэх явцад хошуугаа бараг 25 км/цагийн хурдтай хөдөлгөх чадвартай болох нь тогтоогдсон. Үүний зэрэгцээ түүний толгой асар их сөрөг хурдатгалтайгаар хойш шидэгдсэн бөгөөд энэ нь сансрын нисгэгчдийн хөөргөх үед мэдэрсэн хэмжээнээс хоёр дахин их юм! Саяхан БНХАУ-ын хэсэг эрдэмтэд ХӨДӨНГӨН ЯАГААД ТОЛГОЙГҮЙ БАЙДАГ вэ гэсэн асуултад хариулж чаджээ.

Тоншуул нь хэд хэдэн өвөрмөц чадвартай, сонирхолтой толгойн бүтэцтэй байдаг.

Биологичид энэ механизмыг АНУ-ын ойд амьдардаг алтан нүүртэй тоншуул (Melanerpes aurifrons)-ийн жишээн дээр судалж үзсэн боловч ийм хамгаалалтын систем нь тоншуул (Piciformes)-ийн бүх төлөөлөгчдийн онцлог шинж чанартай гэж үзэж байна.

Тэгвэл тоншуул яагаад тархи нь доргидоггүй юм бэ?

Нэгдүгээрт, түүний хэт хатуу хушуу нь их бие рүү ойртож, сүүлчийнх нь гадаргуутай хатуу перпендикуляр байдаг тул цохилтоос нугалж, чичирдэггүй.

Энэ нь хүзүүний булчингийн зохицуулалттай ажилаар хангагдана - "чиплэх" ажлын үед зөвхөн толгойг урагш хойш хөдөлгөх үүрэгтэй булчингууд идэвхтэй, хүзүүний хажуугийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг булчингууд идэвхгүй байдаг.

Өөрөөр хэлбэл, тоншуул бие махбодийн хувьд сонгосон замаасаа хазайж чадахгүй.

Энэ шувууны гавлын яс болон түүний тархи нь зөвхөн гавлын дотоод шингэний нимгэн давхаргаар тусгаарлагддаг бөгөөд энэ нь чичиргээ нь тархинд аюултай нөлөө үзүүлэх хангалттай хүчийг олж авах боломжийг олгодоггүй. Нэмж дурдахад энэ шингэн нь нэлээд наалдамхай тул хамгийн чухал мэдрэлийн төвийг гэмтээж болох нөлөөллөөс үүссэн бүх долгионыг нэн даруй унтраадаг.

Тоншуулын гавлын ясны дотоод бүтцийг судалж үзэхэд бараг бүгдээрээ нэмэлт цочрол шингээгч болох хөвөн сүвэрхэг эдийг агуулдаг. Энэ утгаараа тоншуулын гавлын яс нь насанд хүрсэн шувууныхаас илүү дэгдээхэйнийхтэй илүү төстэй байдаг (ясан дахь хөвөнгийн хэмжээ маш бага байдаг). Тиймээс гавлын шингэн ба хонгилоор "дарж чадахгүй" байсан чичиргээ нь ясны хөвөн бодисоор "тайвширдаг".

Тоншуул нь нүдэнд зориулсан нэгэн төрлийн "аюулгүйн бүс" -тэй байдаг - цохилт өгөх үед нүдний алимыг чичиргээнээс хамгаалж, торлог бүрхэвч гэмтэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд гурав дахь зовхи (нитит мембран) энэ шувууны нүдэн дээр унадаг. Тиймээс "хүнд" амьдралын хэв маягийг үл харгалзан тоншуулын алсын хараа нь үргэлж сайн байдаг.

Баримт нь хөхтөн амьтдаас ялгаатай нь шувуунд илүү оновчтой үйл явц нь тархины бор гадаргад огт тохиолддоггүй, харин үндсэн судалтай биетүүд ба гиперстриатум гэж нэрлэгддэг давхаргад байдаг. Тархины эдгээр хэсгүүд нь эхлээд тийм ч том талбайг эзэлдэггүй, учир нь тэдгээрийн доторх мэдрэлийн эсүүд нэлээд нягт байрладаг. Тиймээс тоншуул оюун ухаанаа гэмтээхгүйгээр тархиа амархан агшааж чаддаг.

Үүний доор хатуу, гэхдээ уян хатан резинэн давхарга байдаг - hyoid-ийн аналог. Хөвөн бүтэцтэй "орлуулах" нь энэ резинэн доорх хоосон эзэлхүүнийг нэг миллиметр хэмжээтэй нягт савласан шилэн сувгаар дүүргэх явдал юм. Тэд цохилтын энергийг маш үр дүнтэй "шүршиж", аюултай чичиргээг хамгийн үнэ цэнэтэй төв хэсэгт дамжуулахыг хориглодог нь батлагдсан бөгөөд үүний тулд эдгээр бүх системүүд, өөрөөр хэлбэл тодорхой "тархи" байдаг.

Бяцхан прототипийг бүтээсний дараа судлаачид энэхүү бүрхүүлийн анхны туршилтыг хийжээ. Тэд үүнийг суманд хийж, хийн буугаар зузаан хөнгөн цагаан хуудас болгон бууджээ.

Нөлөөллийн хэт ачаалал нь 60,000 гр хүрсэн боловч сааруулагч нь дотор нь нуугдсан электрон дүүргэгчийг үр дүнтэй хамгаалсан. Энэ нь энэ систем нэлээд үр дүнтэй ажилладаг гэсэн үг юм. Одоо хөгжүүлэгчид ижил сааруулагчийг илүү том хэмжээтэй бүтээхээр ажиллаж байна.

Бүтцийн шинжилгээний улсын лабораторийн инженерүүд аж үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжТоншуулын бүх бие нь цохилтын энергийг шингээдэг, цочролд тэсвэртэй маш сайн механизм болж ажилладаг болохыг Далянь их сургуулийнхан олж тогтоожээ.

Шувуу маш өндөр давтамжтай (ойролцоогоор 25 герц), хурдтай (секундэд 7 метр орчим) модыг гацдаг бөгөөд энэ нь дэлхийн таталцлаас 1000 дахин их юм. Эрдэмтэд тоншуул тархиа гэмтлээс хэрхэн хамгаалдгийг ойлгохын тулд томограф ашиглан тусгай 3D компьютерийн загвар бүтээжээ.

Тэд цохилтын энергийн ихэнх хэсгийг шувууны биед (99.7%) хуримтлуулж, зөвхөн 0.3% нь тоншуулын толгой дээр унадаг болохыг олж мэдэв. Цохилтын энергийн нэг хэсэг нь шувууны хошуунд, нөгөө хэсэг нь шувууны хөхний ясанд шингэдэг.

Тоншуулын толгой дээр унасан энергийн багахан хэсэг нь дулаан болж хувирдаг тул тархины температур ихээхэн нэмэгддэг. Шувуу энэ температурыг бууруулахын тулд модыг цоолох хооронд завсарлага авахаас өөр аргагүй болдог.

Эцэст нь хэлэхэд дахиад нэг онигоо :)
Эрдэмтэд заан, тоншуул хоёрыг гатлав. Том хамартай гоггер хорхойг цохиж чадахгүй ч нэг цохилтоор модыг унагав!

Тоншуул өдөрт 12 мянга орчим толгой цохидог бөгөөд өөртөө ямар ч хор хөнөөл учруулахгүй! Энэ гайхалтай баримт нь ямар ч тайлбарыг үгүйсгэсэн, учир нь энэ нь чөлөөт уналтын үеийнхээс 1000 дахин их ачаалал үүсгэдэг. Зарим төрлийн тоншуулууд модны холтосыг цүүцэх явцад хошуугаа бараг 25 км/цагийн хурдтай хөдөлгөх чадвартай болох нь тогтоогдсон. Үүний зэрэгцээ түүний толгой асар их сөрөг хурдатгалтайгаар хойш шидэгдсэн бөгөөд энэ нь сансрын нисгэгчдийн хөөргөх үед мэдэрсэн хэмжээнээс хоёр дахин их юм! Саяхан Хятадын хэсэг эрдэмтэд “Тоншуул яагаад толгой өвддөггүй вэ?” гэсэн асуултад хариулж чаджээ.

Тоншуул нь хэд хэдэн өвөрмөц чадвартай, сонирхолтой толгойн бүтэцтэй байдаг.

Тэгвэл тоншуул яагаад тархи нь доргидоггүй юм бэ? Нэгдүгээрт, түүний хэт хатуу хушуу нь их бие рүү ойртож, сүүлчийнх нь гадаргуутай хатуу перпендикуляр байдаг тул цохилтоос нугалж, чичирдэггүй. Энэ нь хүзүүний булчингийн зохицуулалттай ажилаар хангагдана - "чиплэх" ажлын үед зөвхөн толгойг урагш хойш хөдөлгөх үүрэгтэй булчингууд идэвхтэй, хүзүүний хажуугийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг булчингууд идэвхгүй байдаг. Өөрөөр хэлбэл, тоншуул бие махбодийн хувьд сонгосон замаасаа хазайж чадахгүй.
Үүнээс гадна зөвхөн гавлын дотоод шингэний нимгэн давхарга нь шувууны гавлын ясыг тархинаас нь тусгаарладаг бөгөөд энэ нь чичиргээ нь тархинд аюултай нөлөө үзүүлэх хангалттай хүчийг олж авах боломжийг олгодоггүй. Нэмж дурдахад энэ шингэн нь нэлээд наалдамхай тул хамгийн чухал мэдрэлийн төвийг гэмтээж болох нөлөөллөөс үүссэн бүх долгионыг нэн даруй унтраадаг.

Нэмж дурдахад, тоншуул нь нүдэнд зориулсан нэг төрлийн "аюулгүйн бүс" -тэй байдаг - цохилт өгөх үед гурав дахь зовхи (нитит мембран) нь энэ шувууны нүдэн дээр унаж, нүдний алимыг чичиргээнээс хамгаалж, торлог бүрхэвчийг гэмтээхгүй. Тиймээс тоншуулын алсын хараа нь "хөндий" амьдралын хэв маягийг үл харгалзан үргэлж сайхан байдаг.

Мэдээжийн хэрэг, эдгээр бүх хамгаалалтын системийг гавлын ясанд суулгахын тулд тоншуулууд тархиныхаа гадаргууг мэдэгдэхүйц багасгах шаардлагатай байв. Гэсэн хэдий ч энэ нь тэднийг бусад шувуудаас илүү тэнэг болгосонгүй - эсрэгээр, тоншуул нь маш ухаалаг бөгөөд нутаг дэвсгэрийн болон үүрлэх нарийн төвөгтэй зан чанартай байдаг. Баримт нь хөхтөн амьтдаас ялгаатай нь шувуунд илүү оновчтой үйл явц нь тархины бор гадаргад огт тохиолддоггүй, харин үндсэн судалтай биетүүд ба гиперстриатум гэж нэрлэгддэг давхаргад байдаг. Тархины эдгээр хэсгүүд нь эхлээд тийм ч том талбайг эзэлдэггүй, учир нь тэдгээрийн доторх мэдрэлийн эсүүд нэлээд нягт байрладаг. Тиймээс тоншуул оюун ухаанаа гэмтээхгүйгээр тархиа амархан агшааж чаддаг.

Тэгвэл энэ ухаалаг шувуу хүмүүст юу зааж чадах вэ? Тийм ээ, дор хаяж төгс цохилтод тэсвэртэй бүтцийг хэрхэн яаж хөгжүүлэх вэ. Үүнтэй төстэй ажлыг саяхан Берклигийн их сургуулийн биоинженерийн лабораторийн Америкийн эрдэмтэд хийжээ. Тоншуулын цүүц хийх зан үйл, томографийн мэдээллийг цаг алдалгүй харуулсан видео бичлэгийг сайтар судалснаар тоншуулынхтай төстэй хиймэл чийгшүүлэгч (өөрөөр хэлбэл аюулгүй байдлын) системийг бий болгох боломжийг олгосон.

Хиймэл чийгшүүлэгч дэх хэт хатуу хушууны үүргийг удаан эдэлгээтэй гаднах бүрхүүл гүйцэтгэж болно - жишээлбэл, ган эсвэл титан. Энэ төхөөрөмж дэх гавлын дотоод шингэний функцийг гаднах гангаас тусгаарлагдсан металлын хоёр дахь дотоод давхарга нь уян хатан давхаргаар гүйцэтгэдэг. Үүний доор хатуу, гэхдээ уян хатан резинэн давхарга байдаг - hyoid-ийн аналог. Хөвөн бүтэцтэй "орлуулах" нь энэ резинэн доорх хоосон эзэлхүүнийг нэг миллиметр хэмжээтэй нягт савласан шилэн сувгаар дүүргэх явдал юм. Тэд цохилтын энергийг маш үр дүнтэй "шүршиж", аюултай чичиргээг хамгийн үнэ цэнэтэй төв хэсэгт дамжуулахыг хориглодог нь батлагдсан бөгөөд үүний тулд эдгээр бүх системүүд, өөрөөр хэлбэл тодорхой "тархи" байдаг.

Хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар ийм хаалт нь янз бүрийн хэврэг бүтцийг, жишээлбэл, электроникийг хүчтэй нөлөөллөөс хамгаалж чаддаг. Та ийм бүрхүүлд онгоцны "хар хайрцаг", хөлөг онгоцны компьютерийг байрлуулж эсвэл шинэ үеийн хөөргөх төхөөрөмжийг хөгжүүлэхэд ашиглаж болно. Энэ бүрхүүлийг машины биед нэмэлт хаалт болгон ашиглаж болно.

Хятадын эрдэмтэд тоншуулыг цочрол, чичиргээнээс хамгаалах талаар судалсан бөгөөд энэ нь хүний үйл ажиллагааны янз бүрийн салбарт хэрэглэгдэх цочролын эсрэг шинэ материал, бүтцийг бий болгоход тустай гэж үзэж байна. Далянь их сургуулийн Үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн бүтцийн шинжилгээний улсын лабораторийн инженерүүд тоншуулын бүх бие нь цохилтын энергийг шингээж, цочролд тэсвэртэй маш сайн механизм болж ажилладаг болохыг тогтоожээ.

Шувуу маш өндөр давтамжтай (ойролцоогоор 25 Герц), хурдтай (секундэд долоон метр орчим) модыг гацдаг бөгөөд энэ нь дэлхийн таталцлаас 1000 дахин их юм. Эрдэмтэд томограмм ашиглан 3D компьютерийн тусгай загвар хийж, тоншуул тархиа гэмтлээс хэрхэн хамгаалдагийг яг таг ойлгох болно.

Эрдэмтэд цохилтын энергийн ихэнх нь шувууны биед хуримтлагддаг (99.7%) бөгөөд зөвхөн 0.3% нь тоншуулын толгой дээр унадаг болохыг тогтоожээ. Цохилтын энергийн нэг хэсэг нь шувууны хошуунд, нөгөө хэсэг нь шувууны хөхний ясанд шингэдэг. Тоншуулын толгой дээр унасан энергийн багахан хэсэг нь дулаан болж хувирдаг тул тархины температур ихээхэн нэмэгддэг.

Шувуу энэ температурыг бууруулахын тулд модыг цоолох хооронд завсарлага авахаас өөр аргагүй болдог.

Тоншуул өдөрт 12 мянга орчим толгой цохидог бөгөөд өөртөө ямар ч хор хөнөөл учруулахгүй! Энэ гайхалтай баримт нь ямар ч тайлбарыг үгүйсгэсэн, учир нь энэ нь чөлөөт уналтын үеийнхээс 1000 дахин их ачаалал үүсгэдэг. Зарим төрлийн тоншуулууд модны холтосыг цүүцлэх явцад хошуугаа бараг 21 км/цагийн хурдтай хөдөлгөх чадвартай болох нь тогтоогдсон. Үүний зэрэгцээ түүний толгой асар их сөрөг хурдатгалтайгаар хойш шидэгдсэн бөгөөд энэ нь сансрын нисгэгчдийн хөөргөх үед мэдэрсэн хэмжээнээс хоёр дахин их юм! Саяхан Хятадын хэсэг эрдэмтэд “Тоншуул яагаад толгой өвддөггүй вэ?” гэсэн асуултад хариулж чаджээ. Тоншуул нь хэд хэдэн өвөрмөц чадвартай, сонирхолтой толгойн бүтэцтэй байдаг.

Шувууны тархийг хүчтэй тогших үед гэмтэхээс хамгаалдаг хамгийн эхний зүйл бол гавлын ясанд нягт бэхлэгдсэн байх явдал юм. Энэ нь шувууны тархи гавлын ястай мөргөлдөхөөс сэргийлж, түүнийг устгахгүй, шувуунд ямар ч өвдөлт үүсгэхгүй. Өөр нэг заль мэх бол гавлын ясны бүтэц юм. Эдгээр нь хатуу ба зөөлөн хэсгүүд ээлжлэн оршдог мозайктай төстэй юм. Шахах үед чичиргээг намжаах нь пүрш шиг зөөлөн хэсгүүд юм. Шувууны гавлын ясны арын хэсгийг тойрон хүрээлж буй hyoid яс нь үлдэгдэл чичиргээг даван туулдаг. Түүний үйл ажиллагааны механизмыг машины хамгаалалтын бүстэй зүйрлэж болно.

Тоншуул нь сум хэлбэртэй траекторийн дагуу нарийн чиглүүлэхийн зэрэгцээ маш нарийвчлалтай цохилт өгдөг нь батлагдсан. Энэ нь цохилтын үед гавлын ясны ачааллыг мэдэгдэхүйц бууруулж чадна. Үүнээс гадна тоншуулын хошууг тусгайлан зохион бүтээсэн. Хушууны доод тал нь дээд хэсгээс 1.2 мм урт байна. Энэ хушуу нь гавлын ясанд хамгийн бага ачаалал өгч, хамгийн хүчтэй цохилтыг өгдөг. Шувууны тархи гэмтээгүй тул хушууны доод тал нь цохилтоос бүх ачааллыг авдаг бөгөөд энэ нь бүх чичиргээ зөвхөн гавлын ясны доод хэсэгт очдог, харин дээд тал нь, тиймээс шувууны тархи гэмтдэггүй. тархи үүнээс бүрэн хамгаалагдсан байдаг. Гэхдээ энэ нь тоншуулын хушууны цорын ганц бүтцийн шинж чанар биш юм. Бүх шувуудын хошуу, гавлын яс нь шууд холбогддог боловч тоншуул нь энэ талаараа өвөрмөц юм. Толгойн эдгээр хоёр хэсгийн хооронд тоншуул нь нэг төрлийн амортизаторын үүрэг гүйцэтгэдэг тусгай эд эстэй байдаг.
Эдгээр бүх заль мэх нь тоншуулыг хамгийн хүчтэй модны их биенээс аюулгүй, хамгийн чухал нь өвдөлтгүй хоол хүнс авах боломжийг олгодог. Бас нэг зүйлийг тэмдэглэх нь зүйтэй сонирхолтой онцлогэнэ өвөрмөц шувуу. Тоншуул нь маш урт хэлтэй (заримдаа шувууны хэмжээнд хүрдэг), энэ нь бас маш наалдамхай байдаг. Тэр бол тоншуулыг модны хамгийн нимгэн, гүн ан цаваас холтос цох авахад тусалдаг.