Egy új vizsgálat meggyőzően cáfolja azt a széles körben elterjedt elképzelést, miszerint a harkályok valamiféle beépített ütéscsillapító rendszerrel rendelkeznek, amely megóvja agyukat, amikor nagy erővel a fának csapkodják a fejüket, olykor másodpercenként 20 alkalommal. A madarak látványos és hangos „önsanyargatása” régóta foglalkoztatja a szakértőket, leginkább abból az okból, amire már 1976-ban rákérdezett egy kutatócsoport, vagyis hogy miért nincs tele a vidék kábult és haldokló harkályokkal?
A válasz végül erre az lett, hogy a harkályok számos adaptációval bírnak, így például a koponya elején a csontok szivacsosak, és elnyelik vagy eloszlatják a kopácsolásból eredő erőket, ami megvédi agyukat a károsodástól. Ez a magyarázat számos könyvben, cikkben, állatkerti tájékoztatótáblán és tudományos tanulmányban megjelenik. „Megkerülhetetlen” – mondja Sam Van Wassenbergh, az Antwerpeni Egyetem biológusa. Annyira elfogadott tényként kezelték a kutatók is, hogy egyes tudósok azt is megpróbálták kideríteni, pontosan mely koponyarészek nyelik el leghatékonyabban az erőhatásokat, míg mások erre építve terveztek védőfelszereléseket. Amivel csak egyetlen aprócska probléma van: ahogy Van Wassenbergh és kollégái nemrégiben igazolták, a harkályok koponyája egyáltalán nem tompítja a kopácsolás erejét.
Nem logikus
Bár az ütéscsillapítás első hallásra meggyőzőnek tűnik, minél többet gondolkodik rajta az ember, annál kevésbé van értelme, mondja Van Wassenbergh. A harkályfélék változatos okokból püfölik fejükkel a fákat: üzeneteket küldenek, rovarokat és lárvákat vájnak ki a kéreg alól vagy éppen fészkelőhelyet vájnak a fába. Számos testrészük alkalmazkodott ahhoz, hogy maximális mozgási energiát tudjanak célba juttatni minden egyes kopácsolással, így például módosult a csőrük, a lábuk és a farkuk is.
Ha a koponya elnyelné az energiát, azzal csak még erősebben kellene ütniük, elvégre a kalapács is használhatatlanná válik, ha egy kipárnázzuk az ütőfelületét, mondja a szakértő.
Van Wassenbergh és kollégái sejtésük tesztelése érdekében filmfelvételeket készítettek három különböző harkályfajról, ahogy azok kopácsoltak. Ehhez nagysebességű, másodpercenként 4000 képkocka rögzítésére képes kamerákat használtak. A felvételeken aztán képkockánként elemezték, hogyan mozognak a harkályok fejének részei egymáshoz képest. Ha a fej tényleg elnyelné az ütések erejét, az agynak sokkal kevésbé kellene lassulnia, mint a csőrnek (mint amikor a kocsi belemegy egy kátyúba, és az utas kevésbé rázkódik meg, mint a kerék). A videók alapján azonban a kopácsolás során a harkály fejének minden része azonos mértékben lassul le. (A kutatók az agy elejének mozgásához a szemeket monitorozták, amelyek szorosan kapcsolódnak az agyhoz, és vele együtt mozognak.) „Ez végleg eldönti az ütéscsillapítás kérdését” – mondja Margaret Rubega, a Connecticuti Egyetem kutatója, aki nem vett részt a vizsgálatban.
A harkályoknak egyébként sem igazán segítene az ütéscsillapítás. A fekete harkály fejének mozgásával kapcsolatos szimulációk alapján Van Wassenbergh igazolta, hogy ütéscsillapítással csak még több energiát kellene vinni az ütésekbe. Ahogy Rubega is mondja, nem sok értelme lenne egy rugóval próbálni beverni a szeget a falba. Ehelyett sokkal célszerűbb egy kalapácsot használni, és a harkály feje pont így működik. Ez is egy merev struktúra, amely nem ütéscsillapításra, hanem az ütések erejének megőrzésére és átadására szolgál.
„Logikusnak tűnik. Nem is értem, eddig miért nem kérdőjelezte meg senki”
– mondja Lorna Gibson, az MIT mérnöke.
A zoológiai szakirodalom tele van hasonló hamis elképzelésekkel, amelyeket évekig vagy évtizedekig tényként kezelnek, mire cáfolatot nyer. Ilyen volt, hogy a kolibrik nyelvüket szívószálként használva isznak, hogy a gepárdok túlhevülnek vadászat közben, hogy a sáskarákok a szivárvány minden színében látják a világot, hogy a méhészborzok a madarakat követve találják meg a mézet, vagy hogy a komodói sárkányok baktériumokkal fertőzött harapásukkal ölnek. Ezen teóriák egy része úgy vált elfogadott ténnyé, hogy senki sem ellenőrizte őket, mások pedig totális kitalációk, amelyek téves következtetésekből születtek. Sokat közülük ma is széles körben elfogadottnak tartanak.
Téves antropomorfizmus
A harkályok esetében korábban nagyon kevés kutató elemezte a madarak tényleges viselkedését, és a többség digitális szimulációkra támaszkodott vagy az emberi koponya alapján vont le következtetéseket. Ez nem ritka madarakkal kapcsolatos vizsgálatokban: nagyon sok a feltételezés, amelyet sosem tesztelnek. „Fogalmunk sincs, hogy a kopácsolás, a harapás vagy hasonlók hogyan hatnak a koponyára, vagy hogy ez hogyan változik fajonként, hogyan függ a koponya vagy a csőr alakjától, és az állatok viselkedésétől” – mondja Jen Bright, a Hulli Egyetem kutatója.
Van Wassenbergh szerint az is valószínű, hogy a kutatók többségét egyszerűen az antropomorfista gondolkodás vezette meg, amitől nehéz elvonatkoztatni. „Logikus azt gondolni, hogy ha én lennék az a madár, nekem kéne egy bukósisak vagy egy légzsák” – mondja. És bár mi valóban használunk ilyen védőeszközöket, hogy megvédjük magunkat a nem várt fizikai erőhatásoktól, a harkály direkt veri a fejét a fába.
Tehát teljesen mások a szükségletei, ami azt is jelenti, hogy a koponyája sem feltétlenül úgy alakult, ami analógnak tekinthető az emberi védőeszközökkel. A koponya elején található szivacsos rész valóban hasonlít egy légzsákra, de a vizsgálatokból világos, hogy nem úgy működik. A hosszú nyelv, amely visszahúzva a koponya hátulja és a homlok köré tekeredik, úgy fest, mint egy potenciális biztonsági öv, de megint csak nem tűnik valószínűnek, hogy az lenne.
Az emberi fej védelmén dolgozó mérnökök pedig teljesen rossz helyen keresgélnek, ha a harkályokhoz fordulnak inspirációért.
„Ez a madár évmilliók evolúciója alatt minimalizálta az ütéscsillapítást. Egy bukósisaknál egyáltalán nem erre van szükség”
– mondja Van Wassenbergh.
De ha a harkályoknak nincs is beépített bukósisakjuk, akkor hogy lehetséges, hogy nem szenvednek lépten-nyomon agysérülést? Ha egy ember a harkály sebességével fejelne le egy fát, biztosan agyrázkódása lenne. De nem szabad elfelejteni, hogy az emberi agy rendkívül nagy méretű. A harkályok agya sokkal kisebb és könnyebb, ami jelentősen csökkenti a kopácsolás közbeni nyomást az agyra.
Van Wassenbergh számításai szerint a harkálynak kétszer gyorsabban kellene kopácsolnia vagy négyszer merevebb fába kellene belevernie a fejét, hogy agyrázkódást kockáztasson. „Ha például véletlenül egy fémdarabot kezdene kalapálni, elképzelhetőnek tartom, hogy agyrázkódást kaphat. De természetes körülmények között relatíve biztonságos, amit csinál” – mondja a kutató.
Van Wassenbergh és kollégái azt még nem vizsgálták, hogy harkályok agymérete evolúciósan alkalmazkodott-e a kopácsoló életmódhoz, vagyis kisebb és/vagy máshogy formált aggyal rendelkeznek-e, mint a hasonló méretű, de nem kopácsoló fajok. Egy gömbölyűbb agy például jobban védett a sérülésektől, de az is elképzelhető, hogy az agyuk kevés folyadékot tartalmaz, így nem tud ide-oda zötykölődni. Egyelőre azonban úgy tűnik, hogy a harkályok semmiféle különleges védelemmel nem rendelkeznek, ami agyukat illeti.
Egyszerűen arról van szó, hogy annyira kicsi méretű az agyuk, hogy annak a kopácsolás se árt.
