“Spechtenkop werkt eerder als stijve hamer dan als veiligheidshelm”

Sam Van Wassenbergh (UAntwerpen) analyseerde het hameren van de specht met highspeedvideo's

Al lange tijd vragen wetenschappers zich af hoe spechten herhaaldelijk met hun snavel tegen boomstammen kunnen hameren zonder hun hersenen te beschadigen. Dit leidde tot de theorie dat hun schedels als schokabsorberende helmen zouden werken. Sam Van Wassenbergh (UAntwerpen) en collega’s weerleggen deze theorie nu: de spechtenkop werkt eerder als een stijve hamer.

De wetenschappers publiceren hun onderzoek in het tijdschrift Current Biology. Ze stellen dat spechtenkoppen eerder als stijve hamers werken dan als veiligheidshelmen. Uit hun berekeningen blijkt dat schokabsorptie immers nadelig zou zijn voor de pikvaardigheid van spechten.

“Door het analyseren van highspeedvideo’s van drie soorten spechten, ontdekten we dat spechten de schok van de impact met de boom niet opvangen”, zegt Sam Van Wassenbergh, verbonden aan de Onderzoeksgroep Functionele Morfologie (Departement Biologie, UAntwerpen). “Hun koppen functioneren als stijve, stevige hamers tijdens het pikken.”

Van Wassenbergh en collega’s kwantificeerden eerst de botsvertragingen tijdens het pikken bij drie soorten spechten. Zij gebruikten deze data om biomechanische modellen op te stellen, waaruit zij konden concluderen dat schokabsorptie van de schedel nadelig zou zijn voor de vogels.

Maar als hun schedels niet als schokdempers werken, brengt het pikken dan hun hersenen niet in gevaar? Dat blijkt niet zo te zijn. Hoewel de vertragingsschok bij elke pik de drempel voor hersenschuddingen bij apen en mensen overschrijdt, zijn de kleinere hersenen van de spechten hiertegen bestand. Van Wassenbergh zegt dat spechten zich zouden kunnen vergissen, als ze bijvoorbeeld op volle kracht op metaal zouden hameren. Maar hun gebruikelijke hameren op boomstammen is over het algemeen ruim onder de drempel voor hersenschuddingen, zelfs als hun schedels niet als veiligheidshelmen werken. 

Gewelddadige botsingen

“De afwezigheid van schokabsorptie betekent niet dat hun hersenen gevaar lopen tijdens de schijnbaar gewelddadige botsingen”, zegt Van Wassenbergh. “Zelfs de hevigste schokken uit de meer dan 100 geanalyseerde pikken zouden nog steeds veilig moeten zijn voor de hersenen van spechten. Uit onze berekeningen blijkt dat de hersenbelasting lager is dan voor mensen die een hersenschudding oplopen.”

De bevindingen weerleggen de lang gekoesterde theorie van schokabsorptie, die populair werd gemaakt in de media, boeken, dierentuinen, en meer, aldus Van Wassenbergh. “Tijdens het filmen van de spechten in dierentuinen zag ik ouders aan hun kinderen uitleggen dat spechten geen hoofdpijn krijgen omdat ze een schokdemper in hun kop hebben”, zegt hij. “Deze mythe van spechten met schokabsorptie is nu ontkracht door onze vaststellingen.”

Vanuit evolutionair oogpunt, kunnen de vaststellingen verklaren waarom er geen spechten zijn met veel grotere koppen en nekspieren. Hoewel een grotere specht krachtiger kan hameren, zou een hersenschudding hem waarschijnlijk in grote problemen brengen.

Praktische implicaties

De bevindingen hebben volgens de Antwerpse bioloog ook praktische implicaties, aangezien ingenieurs in het verleden de anatomie van het skelet van de specht hebben gebruikt als inspiratiebron voor het ontwikkelen van schokabsorberende materialen en helmen. Volgens de nieuwe bevindingen is dat wellicht geen goed idee, aangezien de anatomie van spechten schokabsorptie minimaliseert.

Daarnaast bleek uit een andere recente studie van Van Wassenbergh en zijn team dat spechten vaak vast komen te zitten, maar dat de vogels zich snel kunnen bevrijden door afwisselend de bovenste en onderste helft van hun snavel te bewegen. Momenteel onderzoeken ze hoe de vorm van de snavel aangepast is voor het pikken.


Dit onderzoek werd ondersteund door subsidies van de Universiteit Antwerpen, het Agence National de la Recherche en het Horizon 2020-programma van de Europese Unie.

Current Biology, Van Wassenbergh et al. “Woodpeckers minimise cranial absorption of shocks”

DOI: 10.1016/j.cub.2022.05.052

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)00855-7