A volte sembra che tu stia semplicemente sbattendo la testa contro un muro di mattoni, mentre le frustrazioni della vita contemporanea sembrano cospirare contro di te. Per noi, i mal di testa della vita sono abbastanza comuni, ma cosa succederebbe se passassi la tua vita a sbattere la testa contro un muro, intenzionalmente? Come eviteresti mal di testa, commozioni cerebrali, sindrome del “bambino scosso”, o persino distacchi della retina?

Il picchio pileato (Dryocopus pileatus) illustrato sulla copertina di questo mese è il più grande picchio del Nord America, con solo il picchio dal becco d’avorio e il picchio imperiale del Messico, se entrambe le specie non si sono estinte, che sono più grandi. I picchi martellano la loro vita per l’alimentazione, la costruzione del nido e il tamburellare. Abitante del baldacchino con un appetito vorace, D pileatus dipende da una dieta ricca di proteine, con le formiche il cibo preferito. Diverse bacche e frutti selvatici possono rappresentare un pilastro nei mesi autunnali e invernali. La cavità del nido è di dimensioni straordinarie, fino a 8 pollici di diametro e 2 piedi di profondità. Il tamburellare è specifico della specie e può essere usato per la comunicazione o la visualizzazione territoriale, ma non è legato all’alimentazione. Come risultato di queste attività, D pileatus può colpire la superficie dura e legnosa di un albero fino a 20 volte al secondo (non è un errore di stampa) e fino a 12.000 volte al giorno con forze di decelerazione sbalorditive fino a 1200 g ad ogni impatto. Questo equivale a colpire un muro a 16 miglia all’ora, faccia in avanti, ogni volta.

Questo picchio, grande come un corvo, furtivo e diffidente, così come la maggior parte delle circa 300 specie di picchi conosciute, ha evoluto diversi meccanismi unici per prevenire danni al cervello, emorragie retiniche e distacco della retina.

Il nome dell’uccello deriva da Linnaeus (1758) che ha scelto il nome pileatus, che è latino per “cresta”. L’uccello alla fine è diventato noto come picchio pileato, anche se è stato chiamato con altri nomi più pittoreschi, come gallo del tronco, rompi-ceppo e picchio ridente.

Per attrezzare l’uccello per la sua nicchia ecologica, l’evoluzione ha fornito al picchio un cranio spesso e ossuto con un osso relativamente spugnoso, soprattutto all’occipite, e cartilagine alla base della mandibola per ammortizzare parzialmente i colpi incessanti. All’interno del cranio, non c’è quasi liquido cerebrospinale in uno spazio subaracnoideo molto piccolo. Le mandibole sono attaccate al cranio da muscoli potenti che si contraggono un millisecondo prima del colpo, creando una struttura stretta ma ammortizzata al momento dell’impatto e distribuendo la forza dell’impatto alla base e agli aspetti posteriori del cranio, bypassando così il cervello (

). I meccanismi neurologici devono essere superbi poiché questi uccelli colpiscono con un perfetto colpo perpendicolare per eliminare la forza di taglio torsionale che altrimenti strapperebbe le meningi o causerebbe commozioni (

). Anche se non studiato, questo meccanismo probabilmente protegge anche dalle emorragie intraretiniche e dal distacco della retina. Inoltre, il picchio è protetto, almeno in una certa misura, dalle sue dimensioni. Il suo cervello è relativamente piccolo, con il risultato di un piccolo rapporto tra peso del cervello e superficie cerebrale. Qualsiasi forza d’urto verrebbe distribuita su un’area relativamente grande, rendendo il suo cervello un po’ più resistente alla commozione cerebrale rispetto al cervello umano. Tuttavia, il picchio userà la leva del suo intero peso corporeo per aumentare la forza d’impatto del suo becco, e diventa un martello per tutto il corpo.

La stessa fotografia ad alta velocità che ha documentato il suo meccanismo di impatto ha rivelato che in quel millisecondo prima dell’impatto il nictitans ispessito si chiude sull’occhio. Questo proteggerebbe l’occhio da detriti e schegge volanti, ma agirebbe anche come una “cintura di sicurezza” per trattenere gli occhi dal “saltare letteralmente fuori dalla testa”. I picchi godono di una coroide imbottita con un mucopolisaccaride ancora sconosciuto che riempie gli interstizi. Il pecten ha probabilmente anche un ruolo nel mantenere un cuscino efficace, in quanto il pecten può riempirsi di sangue per elevare brevemente la pressione intraoculare, mantenendo così una pressione ferma sul cristallino e sulla retina per prevenire danni.

Il picchio ha altri adattamenti unici che meritano il riconoscimento e possono contribuire alla protezione da lesioni intracraniche. La lingua è molto insolita in quanto ha origine sul dorso della mascella, passa attraverso la narice destra, tra gli occhi, si divide in due, si inarca sopra la porzione superiore del cranio e intorno all’occipite passando su entrambi i lati del collo, venendo in avanti attraverso la mandibola inferiore, e si unisce in una sola lingua nella cavità orofaringea. I muscoli racchiudono lo ioide osseo durante questo percorso muscolare nell’orofaringe e sono inoltre fissati nel pavimento della bocca creando un apparato che permette una straordinaria sporgenza della lingua fino a 4 pollici oltre la punta del becco! Queste bande muscolotendinee creano una curiosa struttura a forma di fionda che probabilmente funziona come un ammortizzatore isometrico se contratto prima di ogni colpo. Questa imbracatura servirebbe anche a distribuire le forze potenziali di taglio (

). Tale lunghezza è utile per penetrare i nidi di insetti sotto la corteccia degli alberi. La lingua affilata (letteralmente) è rivestita di saliva appiccicosa per gli insetti più piccoli come le formiche e ha barbe rivolte all’indietro che sono utili per impalare insetti più grandi e larve. Per maggiore enfasi, la lingua è dotata di eccellenti capacità tattili per consentire il riconoscimento degli insetti più piccoli, come le formiche. Le mandibole con la punta a scalpello sono costruite con piastre individuali fuse di cheratina chiamate rhamphotheca, e le trabecole longitudinali sono rinforzate con calcio.

Quindi, quando vi lamentate del vostro mal di testa, pensate al picchio operoso.