啄木鳥在鑽孔時如何使用肌肉

 (https://journals.biologists.com/jeb/article/228/21/jeb251167/369678/Neuromuscular-coordination-of-movement-and)

 

啄木鳥的鑽孔和敲擊行為因其極端且高衝擊力的特徵而長期以來備受關注。然而，這些鳥類如何整合神經肌肉系統和呼吸系統以產生如此高強度、高頻率的行為，目前仍知之甚少。這篇論文結合肌電圖、呼吸氣囊壓力和噴水道氣流的測量，探討了絨啄木鳥強力啄擊的神經肌肉和呼吸機制。結果發現：所測試的兩種啄擊行為均涉及頭部、頸部、臀部、尾部和腹部的骨骼肌。對肌電圖時序和活動的深入分析表明，鑽孔行為類似於錘擊模型：頭部和頸部肌肉收縮形成一個僵硬的頭頸槓桿臂，有效地將擺動喙的動能傳遞到木材上。此外，髖屈肌有助於頭部和身體的伸展以進行鑽孔，而尾部肌肉可能有助於將鳥的身體固定在樹幹上。呼吸分析表明，啄木鳥每次用喙敲擊基質時都會主動呼氣，類似於人類運動員為了穩定核心肌群、增強力量輸出而發出的「咕嚕聲」。這種效應在高頻率敲擊下依然存在，顯示個體在連續敲擊之間會進行短暫的呼吸。總而言之，研究結果突顯了運動系統和呼吸系統如何協同作用，從而促成​​極端行為的產生，而這種行為依賴於生物力學的特殊化和非凡的運動能力。