BioCuriosity 06 – Dans la tête de Woodpecker
Le pic-vert (ou pivert), comme de nombreux autres Picidés utilise leur bec pour creuser leur nid dans les arbres, les frappant ainsi 12 000 fois par jour en moyenne. Des chercheurs ont mesurés la vitesse d'impact qui est de l'ordre de 600 à 700 cm / s et la décélération est de l'ordre de 1000 G, ce qui est énorme ! A titre de comparaison nos pilotes d'avion de chasse sont parfois confronté à une accélération négative de 3 à 4 g mais un phénomène de « voile noire » se produit, s'accompagnant parfois de perte de connaissance. Chez l'humain des lésions permanentes peuvent apparaître au-delà de 5 G de décélération et ceux même sur des très courtes durées.
Cette faculté de résister aux chocs à répétitions est depuis plusieurs années une interrogation pour les chercheurs. Une étude de 2006 a même valu un Ig prix Nobel d'ornithologie à Ivan Schwab qui lui et son équipe, avaient particulièrement insisté sur la petite taille du cerveau, enfermé dans une boîte crânienne épaisse avec des régions plus souples permettant d'absorber les chocs.
Cependant, les résultats des différentes études suggèrent que ce n'est pas tout. Ils montrent que les pics - notamment les piverts - possèdent des mécanismes de protections anatomiques complexes et un comportement auto-ajusté, que nous allons décortiqués aujourd'hui.
Une anatomie pour le moins particulière.
Le Pic est doté d’une musculature et d'un squelette crânien complexe qui amortit et distribue les chocs tout autour du crâne.
Son gros bec pointu possède une couche de tissu externe d'environ 1,6 mm qui permet en partie d'amortir les coups.
Mais c'est un os particulier, l'os hyoïde qui fait le gros du travail en encerclant le crâne, il peut ainsi dévier et absorber les ondes de choc. Attention il ne faut pas le confondre avec l'os hyoïde humain qui se trouve dans la partie supérieure du cou.
Il semblerait aussi que le muscle de la langue, soit accroché à côté de cet os hyoïde et entoure donc tout le crâne par l’arrière, raccroché derrière les conduits naseaux ajoutant ainsi une couche « d'amortisseur ».
langue du Pic épeiche (Dendrocopos major)
Le crâne est relativement dense (bien que spongieux) et épais, notamment à l’arrière de la tête, et à la base du crâne, derrière le bec. Celui-ci tout comme le bec sont séparés par un cartilage, qui pourrait absorber les vibrations mais qui n'est pas trop mou pour ne pas perdre en efficacité.
Le cerveau est étroitement " emballé " dans la boîte crânienne, avec très peu d’espace et de fluide entre la matière grise et l’os évitant ainsi ce qui pourrait s'apparenter au syndrome du bébé secoué chez l'humain. Le cerveau en compression possédant une certaine élasticité d'après les chercheurs.
Une frappe maîtrisée
L'étude de la trajectoire empruntée par la tête des pics lors du forage fut réalisé par des films cinématographiques à grande vitesse puis examiné par ordinateur. Ceux-ci ont montré que la trajectoire de forage est essentiellement linéaire, avec très peu de rotation de la tête, voire aucune.
D'après la Hulotte (magasine sur la Nature et la biodiversité) le fait que la tête du Pic suive une trajectoire presque rectiligne quand il creuse ou tambourine est certainement de la plus grande importance. Cela évite les mouvements de rotation qui serait les plus dangereux pour le cerveau et les connections neuronales.
Il est également très intéressant de noter que le Pic, avant de frapper, tape d’abord deux petits coups — de la même façon qu’un bûcheron — comme pour aligner son outil ou évaluer la dureté de l'écorce.
Un intérêt pour la recherche, notamment pour la prévention des accidents.
Les découvertes dynamiques et morphologiques chez le pic peuvent être très pertinentes pour la prévention des commotions cérébrales et des lésions cérébrales chez l'homme. Pris dans le contexte d'autres recherches sur la modélisation animale et mathématique, ils suggèrent que les systèmes de prévention notamment pour les casques, pourraient être grandement améliorés par rapport à ceux qui sont couramment utilisés, si l'on s'inspire de Mr. Woodpecker.
Merci à vous d'avoir lu, j'espère que ce sujet vous aura plu.
A bientôt !
01 - L'incestueuse histoire d'un acarien
02 - Elysia voguant entre animal et végétal
03 - Des carnivores végétariens, étude du Panda géant
04 – Pris au piège dans le crachat du velvet worm
05 – Comment survivre à la congélation
Pour en savoir plus :
[EN] Woodpecker Drilling Behavior — an endorsement of the Rotational Theory of Impact Brain Injury, Ph. R.A. May, J.M. Fuster, J. Haber, A. Hirschman., Arch. Neurol. juin 1979
Woodpecker pecking: how woodpeckers avoid brain injury, L. J. Gibson. June 2006
[FR] https://www.lahulotte.fr/courrier_pic_noir1.php
[EN] Why Do Woodpeckers Resist Head Impact Injury: A Biomechanical Investigation
Lizhen Wang, Jason Tak-Man Cheung, Fang Pu, Deyu Li, Ming Zhang, Yubo Fan
Images :
Why Do Woodpeckers Resist Head Impact Injury: A Biomechanical Investigation
Lizhen Wang, Jason Tak-Man Cheung, Fang Pu, Deyu Li, Ming Zhang, Yubo Fan
Pixabay
Les lectures des sujets des prix ig nobels me font effectivement souvent sourire :D
De même ! Et pourtant il s'agit de recherches pardois importantes :)
Dans certains cas, il est souvent aussi difficile d'imaginer les debouches. Mais pourquoi pas dans 5 ans, 10 ans ou meme plus... :)
estos pajaron son muy interantes yo particularmente cuando logro ver uno, me quedo todo el tiempo que puedo observandolo como picotean los troncos de los arboles
Es cierto que son geniales para observar en la naturaleza. ¿Podrías traducir el texto fácilmente?
a very good post will remind us to be more loving to the animals, if we always feed then we will get the ease of sustenance
The preservation of ecosystems is very important for our future, not to mention the living things that we do not see. (sorry if the translation is not correct I used translate google)