Wissenschaftler haben eine populäre Theorie entlarvt, wonach der Specht mit hoher Geschwindigkeit wiederholt mit dem Schnabel gegen einen Baum schlagen kann, ohne sich selbst einen Hirnschaden zuzufügen.
Die Forscher analysierten Hochgeschwindigkeitsvideos von drei Spechtarten – Helmspecht, Schwarzspecht und Buntspecht.
Sie fanden heraus, dass ihre Schädel nicht wie stoßdämpfende Helme wirken, wie zuvor angenommen, sondern eher wie steife Metallhämmer.
Tatsächlich zeigen ihre Berechnungen, dass jede Stoßdämpfung die Pickfähigkeit der Spechte beeinträchtigen würde.
Spechte bohren sich schnell in Bäume, um mit ihren langen Zungen Insekten tief aus dem Holz zu extrahieren.
Ein internationales Forscherteam hat Hochgeschwindigkeitsvideos von drei Spechtenarten analysiert. Hier ist eine Bildsequenz aus einem Hochgeschwindigkeitsvideo, in dem der Helmspecht (Dryocopuspileatus) gepickt wird.
Foto eines Schwarzspechts (Dryocopus martius), aufgenommen im Arbeitszimmer des Alpenzoo Innsbruck, Österreich
„Durch die Analyse von Hochgeschwindigkeitsvideos von drei Spechtenarten fanden wir heraus, dass Spechte den Aufprallstoß auf den Baum nicht absorbieren“, sagte Studienautor Sam Van Wassenbergh von der Universität Antwerpen, Belgien.
Wenn ein sich bewegender Kopf auf ein stationäres Objekt trifft, führt die plötzliche Verzögerung des Kopfes (eine „Aufprallverzögerung“) zu Kompressionen an der Aufprallstelle des Gehirns und Ausdehnungen auf der Rückseite, was Neuronen schädigen und Funktionsstörungen verursachen kann.
Spechte haben einen schwammigen Knochen in ihrem Schädel, direkt vor ihrem Schnabel, der zuvor als Stoßdämpfer identifiziert wurde.
Ingenieure von stoßdämpfenden Materialien und Werkzeugen wie Helmen haben sogar die Morphologie von Spechten als Inspirationsquelle genutzt.
Die Stoßdämpfer-Theorie ist jedoch „umstritten“, sagen Van Wassenbergh und seine Kollegen, aufgrund eines „offensichtlichen Paradoxons, den Stoß zu absorbieren, den der Specht auf den Baum ausüben will“.
“Wenn der Schnabel viel von seinem eigenen Aufprall absorbiert hätte, müsste der unglückliche Vogel noch stärker zuschlagen”, heißt es in ihrer Zeitung.
“Da ein starker selektiver Druck wahrscheinlich die Schlagleistung durch die Evolution der Spechte verbessert hat, wie kann sich folglich auch eine Eigenschaft entwickelt haben, die diese Leistung verringert?”
Die gut entwickelte Zone der Schwammknochen im vorderen Bereich des Schädels, von der angenommen wird, dass sie Stöße absorbiert, ist grün hervorgehoben
Van Wassenbergh und Kollegen untersuchten die Aufprallverzögerungen während des Pickens in den drei Spechtarten, indem sie sie filmten und das Filmmaterial zurücksahen.
Sie nutzten die Daten, um biomechanische Modelle zu bauen, was sie zu dem Schluss führte, dass jede Stoßdämpfung des Schädels für sie nachteilig wäre.
Auch wenn ihre Schädel nicht als Stoßdämpfer wirken, gefährdet das wütende Picken ihr Gehirn nicht, sagen die Forscher.
Während der Verzögerungsschock bei jedem Pick die bekannte Schwelle für eine Gehirnerschütterung bei Affen und Menschen übersteigt, halten die kleineren Gehirne der Spechte dem stand, behaupten sie.
Van Wassenbergh sagte, Spechte könnten Hirnschäden riskieren, wenn sie mit voller Kraft auf Metall picken würden.
Aber ihr übliches Picken auf Baumstämme liegt im Allgemeinen weit unter der Schwelle, um eine Gehirnerschütterung zu verursachen, auch wenn ihr Schädel nicht als Schutzhelm fungiert.
Dies steht im Gegensatz zu den Ergebnissen einer Studie aus dem Jahr 2018, in der festgestellt wurde, dass Spechtgehirne hohe Konzentrationen eines Alzheimer-verursachenden Proteins namens Tau aufweisen, das mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Demenz in Verbindung gebracht wird.
Hochgeschwindigkeits-Videoaufzeichnungsanlage an der University of British Columbia, um das Picken des Helmspechts (Dryocopuspileatus) aufzuzeichnen
Laut Van Wassenbergh bedeutet das Fehlen einer Stoßdämpfung nicht, dass ihr Gehirn während der „scheinbar heftigen Stöße“ in Gefahr ist.
“Selbst die stärksten Schocks von den über 100 analysierten Picks sollten für das Gehirn der Spechte noch ungefährlich sein, da unsere Berechnungen gezeigt haben, dass die Gehirnbelastung geringer ist als die von Menschen, die eine Gehirnerschütterung erleiden”, sagte er.
Die Ergebnisse widerlegen die lang gehegte Theorie der Stoßdämpfung, die in den Medien, Büchern, Zoos und mehr populär gemacht wurde.
„Während ich die Spechte in Zoos filmte, habe ich erlebt, wie Eltern ihren Kindern erklärten, dass Spechte keine Kopfschmerzen bekommen, weil sie Stoßdämpfer in ihren Kopf eingebaut haben“, sagte er.
“Dieser Mythos der Stoßdämpfung bei Spechten wird jetzt durch unsere Ergebnisse zerstört.”
Die neue Studie wurde heute in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht.