Een specht hamert erop los zonder schokdemper

Spechten bonken hun snavel gemiddeld twaalfduizend keer per dag tegen bomen, met een snelheid van soms twintig kilometer per uur. Krijgen ze daar geen hoofdpijn van?

Als mensen hun hoofd met die snelheid tegen een boom slaan, dan lopen ze meteen een hersenschudding op. Een idee is dat spechten hier geen last van hebben omdat hun schedel dient als een schokdempende helm. Een internationale groep biologen weerlegt dit. Een spechtenkop werkt meer als een stijve hamer, schrijven ze in Current Biology.

„Het is niet logisch voor spechten om die schok te dempen”, vertelt Sam Van Wassenbergh van de Universiteit Antwerpen, een van de onderzoekers, aan de telefoon. „Het doel is namelijk om een harde klap uit te delen aan het hout.” En een hamer met een stijve, ijzeren kop deelt hardere klappen uit dan een van schokdempend rubber.

Crashtestdummy’s

De onderzoekers lieten zien dat dit ook geldt voor de spechtenkop. Uit computersimulaties bleek dat spechten met schokdemping in hun kop harder zouden moeten tikken om hetzelfde effect te hebben op een boom als spechten zonder schokdemping.

Schokdemping lijkt dus niet handig, maar hoe zit het bij echte spechten? Om dit te testen, legden Van Wassenbergh en zijn collega’s met een hogesnelheidscamera vast hoe verschillende spechten bewegen als hun snavel het hout raakt. Net als de stippen op crashtestdummy’s markeerden ze in de opnames een aantal punten op de snavel en kop van de spechten om te zien hoe die afremmen tijdens de klap.

Als de schedel dient als schokdempende helm, dan verwacht je dat de kop geleidelijk afremt. „Vergelijk het met een airbag”, zegt Van Wassenbergh. „Zonder knal je met je hoofd tegen de autoruit waarbij je voorwaartse beweging plots snel afremt. Met de demping van een airbag verloopt de vertraging een stuk geleidelijker.”

Op de videobeelden zagen de biologen geen demping. De hele spechtenkop remde plots en bewoog daarbij als één rigide geheel, zoals een hamer.

Hoe kan het dat de spechten toch geen hersenschuddingen oplopen? Hoewel de klap van elke tik tegen een boom hard genoeg is om een hersenschudding te veroorzaken in een mensenbrein, kunnen de veel kleinere hersenen van spechten dit prima aan. Hoe kleiner de massa, hoe minder kracht erop uitgeoefend wordt bij een plotse vertraging. Van Wassenbergh: „We denken dat spechten hun kop met ongeveer twee keer hun huidige, gemiddelde snelheid tegen de boom zouden moeten slaan om een hersenschudding op te lopen.” Hij denkt dat het ook mis zou kunnen gaan als een specht per ongeluk met volle kracht tegen massief metaal timmert.

„Het onderzoek lijkt goed gedaan en innovatief”, mailt Ivan Schwab, van de universiteit van Californië, die voor zijn onderzoek naar de reden dat spechten geen hoofdpijn hebben, in 2006 een Ig Nobelprijs kreeg, een prijs voor onderzoek waar je ‘eerst om moet lachen, maar later over nadenkt’. Schwab benoemt ook een aantal aspecten van de spechtanatomie die het onderzoek niet benadrukt, maar die ook een rol kunnen spelen. Zo is de bovenste snavelhelft zachter dan de onderste waardoor de schokenergie onder de hersenen langs door de onderkaak gaat. Verder hebben spechten bijna geen hersenvocht, waardoor het brein strakker in de schedel zit, en ze hebben een uitzonderlijk lang en pezig tongbeen dat achter de schedel langs weer terug naar voren loopt. „Dat moet haast wel een rol spelen bij het handhaven van druk en positie van de kop”, zegt Schwab. „Aanvullend onderzoek is dus nodig.”