Het spechtenhoofd

Elke maand ben ik één keer ‘columnist van de week’ bij Vroege Vogels op radio 1.  Zondag 6 november 2011 om 8.30 uur was de elfde  in de reeks ‘Uit de Koker van Kees’ te beluisteren. Dit is de uitgeschreven tekst:

Een prangende vraag die zowel vogelkenners als artsen al tientallen jaren bezig houdt, is ‘Krijgen spechten geen hoofdpijn?’. U kent de specht natuurlijk ook als die vrolijk lachende herriemaker die met zijn snavel tegen bomen hamert om er (1) vervolgens kleine beestjes uit te peuren en op te eten, (2) met het verdragende geroffel een partner te werven en er zijn territorium mee af te bakenen, en (3) er uiteindelijk ook een nesthol in uit te hakken. Veel meer facetten kent het spechtenleven niet: de specht hamert. Ruim dertig jaar geleden becijferde de Amerikaanse arts Philip May hoe vaak en hoe snel: 35 tot 44 tikken in roffels die 2,1 tot 2,7 seconden duren, en dat 500 tot 600 keer per dag. Bij elke tik weerstaat het spechtenhoofd een vertragingskracht van 1200 g. Om dat na te bootsen zouden wij met een snelheid van 25 kilometer per uur met ons hoofd tegen een muur moeten beuken, en dat 500 keer achter elkaar. Geloof me, na drie, vier keer head-bangen zijn we knock-out. Het is dus een wonder dat onze bossen en parken niet bezaaid liggen met bewusteloze spechten.

Dat wonder is evolutie door natuurlijke selectie. Ooit kwam een vogel op het idee om met zijn snavel tegen hout te kloppen. Hij kreeg er geen hoofdpijn van en merkte dat hij voedsel en nestplaatsen aanboorde die onbereikbaar waren voor andere vogels. Langzaam evolueerden de spechten tot wat ze nu zijn: een succesvolle familie van ruim 200 soorten. Ze zijn heer en meester in hun domein, geen andere vogel doet het ze na want het spechtenhoofd kent een aantal unieke aanpassingen waardoor het schokken absorbeert. De belangrijkste zijn:

Een minimum aan hersenvocht, waardoor de hersenen stevig verpakt niet in de schedel heen en weer klotsen.

Ongelijkvormige boven- en ondersnavel waardoor de klopkrachten die de hersenen bereiken aanzienlijk verminderen.

Een uitzonderlijk lang tongbeen dat met twee elastische banden over het achterhoofd en het schedeldak de neusgaten bereikt. Het vormt een soort veiligheidsgordel die de schedel bij elkaar houdt en schokken opvangt.

Onbewust van deze kennis werden in de Middeleeuwen al helmen ontworpen met een prominente ‘snavel’, maar de biomimicry gaat verder. In 2007 presenteerde de Britse werktuigbouwkundige Julian Vincent zijn bijna bewegingsloze elektrische ‘spechtenhamer’ gebaseerd op de uitermate korte maar snelle slag van de spechtenkop. Chinese onderzoekers voorspelden kortgeleden een nieuwe aanpak van het minimaliseren van schedelhersenletsel bij mensen, ook voortbordurend op de biomechanica van de spechtenschedel.

Ondertussen hebben de spechten een probleem. In onze verstedelijkte wereld zien ze straatlantarens en regenpijpen voor bomen aan. Ze hameren lustig op het keiharde ijzer, maar ik denk niet dat het zo slim aangepaste spechtenhoofd daar tegen bestand is.

Bronnen

May, P.R.A., Newman, P., Fuster, J.M. & Hirschman, A., 1976 – Woodpeckers and head injury – The Lancet, February 28, 1976: 454-455

May, P.R.A., Newman, P., Fuster, J.M. & Hirschman, A., 1976 – Woodpeckers and head injury – The Lancet, June 19, 1976: 1347-1348

May, P.R.A., Fuster, J.M., Haber, J. & Hirschman, A., 1979 – Woodpecker Drilling Behaviour, An endorsement of the Rotational Theory of Impact Brain Injury – Archives of Neurlology 36: 370-373

Schwab, I.R., 2002 – Cure for a headache – British Journal of Opthalmology 86: 843

Vincent, J.F.V., Sahinkaya, M.N. & O’Shea, W, 2007 – A woodpecker hammer – Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 221 (10): 1141-1147 (special issue paper)

Wang L, Cheung JT-M, Pu F, Li D, Zhang M, et al., 2011 – Why Do Woodpeckers Resist Head Impact Injury: A Biomechanical Investigation – PLoS ONE 6(10): e26490. doi:10.1371/journal.pone.0026490

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s