Brrr-brrr-brrr-brrrr-brrr. Det låter nästan som ett litet maskingevär när hackspetten hackar näbben mot ett träd i jakt på insekter och larver.
Forskare har i årtionden försökt förklara varför hackspetten inte lever ett liv med kronisk hjärnskakning. Den rådande teorin har länge varit att hackspettens kranium har en stötabsorberande kudde under ögonen för att klara av de många, kraftfulla skakningarna.
Men nu visar ny forskning att hackspetten överlever alla hackningar på grund av sin lilla hjärna och kraftiga kranium, som fungerar som en hammare när fågeln hackar i trädet.
Slowmotion visar inga tecken på stötabsorbering
För att testa idén om att ett stötabsorberande område i hackspettens kranium förbygger hjärnskakningar, spelade forskarna in slowmotion-videor av tre hackspettar till den nya studien.
Tidigare forskning har pekat ut ett område vid näbbens rot – precis under ögonen – som det troligaste att fungera som en krockkudde. Där är kraniets ben nämligen inte så hårda som i resten av den lilla fågelns huvud.
En spillkråkas kranium. Det gröna området består av mjukare ben än resten av kraniet och forskarna har tidigare trott att denna del fungerade som krockkudde för fågelns hjärna.
Ögonen ligger bakom detta kranieområde och borde alltså utsättas för mindre tryck – precis som hjärnan – om krockkuddeteorin stämmer.
De belgiska, franska och kanadensiska forskarna använde därför videoklippen till att mäta hur fort fåglarnas ögon bromsade upp efter en hackning. Sedan jämförde de med näbbens inbromsning.
Och det var inte någon större skillnad – och alltså inte heller någon krockkudde i fågelns huvud.
Hackspetten kan hacka upp till 20 gånger i sekunden, vilket kan ge ett tryck i kraniet på omkring 1 400 g. En människas huvud behöver bara utsättas för ett tryck mellan 90 och 100 g för att få en hjärnskakning.
Den nya studien visar att nyckeln till hackspettens tåliga huvud ligger i ett extra styvt kranium och en liten hjärna.
När hackspetten hackar rör sig huvudet som ett enda solitt objekt. Det är i stort sett ingen skillnad i hastighet från näbben till den bakre delen av fågelns huvud.
Hackspettens huvud är som en hammare
"Deras huvuden fungerar helt enkelt som styva, solida hammare när de hackar", förklarar Sam Van Wassenbergh, professor i biomekanik vid universitetet i Antwerpen och huvudforskare i den nya studien.
Fåglarna absorberar nästan inte stötarna alls, när de hackar in huvudet i trädet. I stället fortplantas större delen av trycket till trädet. Det innebär också att fågelns huvud är en bra hammare.
"Om näbben absorberade mycket av dess eget slag skulle den otursamma fågeln behöva slå ännu hårdare", säger Van Wassenbergh i samband med publiceringen av den nya rapporten.
Hackspettens hårda kranieben och lilla hjärna tillåter fågeln att hacka så hårt utan att dämpa slaget. Och det förklarar också varför hackspetten aldrig utvecklades till att bli större.
En större version av fågeln skulle kunna hacka hårdare och göra större hål – och sannolikt hitta mer mat – men en större hjärna skulle inte kunna klara alla slagen och det stora trycket.