Máy ảnh Mikrotron giúp khám phá các hành vi chưa biết trước đây của chim gõ kiến

Ngày 13 tháng 7 năm 2023 – Việc mổ nhiều lần vào cây để khoét lỗ và loại bỏ vỏ cây trong khi tìm kiếm thức ăn là điều cần thiết đối với nhiều loài chim gõ kiến. Tuy nhiên, giống như những chiếc đinh được đóng vào gỗ, mỏ của chim gõ kiến ​​có thể bị kẹt khi va chạm. Vì vậy, làm thế nào để chim gõ kiến ​​​​tránh được vấn đề tiềm ẩn là mỏ của chúng bị kẹt vào cây? Đó là câu hỏi mà một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Antwerp (Antwerpen, Bỉ) đã tìm cách trả lời bằng cách sử dụng máy quay Mikrotron 1,3 megapixel để tạo các video chuyển động chậm, độ phân giải cao nhằm phân tích động học nhằm phát hiện ra các hành vi chưa từng được biết đến trước đây của chim gõ kiến ​​đen.

Biến dạng xảy ra bất cứ khi nào một vật sắc nhọn xuyên qua một mô mềm, xốp và xơ như gỗ. Kết quả là, gỗ sẽ kẹp xung quanh vật sắc nhọn đã xuyên thủng và khi vật đó bị kéo lại, sẽ tạo ra lực cắt chống lại chuyển động này. Đây là cách những chiếc đinh trở nên cố định chắc chắn sau khi được đóng vào gỗ. Khi điều này xảy ra với mỏ của chim gõ kiến, nó sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất mổ của chim.

Để tiến hành nghiên cứu của mình, nhóm nghiên cứu đã ghi lại các video tốc độ cao về chim gõ kiến ​​đen (Dryocopus martius) ở chế độ xem bên trong khi mổ bằng máy ảnh Mikrotron được đặt ở định dạng đơn sắc 10 bit không nén. Một con chim gõ kiến ​​được quay khi đang mổ gỗ ở tốc độ khung hình video là 500 khung hình/giây và độ phân giải 1280 x 1024 pixel. Một con chim gõ kiến ​​thứ hai được quay ở 1533 khung hình mỗi giây và 704 x 564 pixel. Trong số nhiều video được tạo, 10 sự kiện thu mỏ chim đã được chọn để phân tích chuyên sâu dựa trên góc nhìn và độ sắc nét của hình ảnh. Các tọa độ pixel của tám mốc giải phẫu được theo dõi từng khung hình bằng phần mềm XMAlab 1.5.5 hoặc Progressive Tracker.

Phân tích video động học về chim gõ kiến ​​đen cho thấy cách chúng xoay sở để rút mỏ nhanh chóng, cho thấy mô hình hai giai đoạn. Đầu tiên, một vài độ xoay từ đầu mỏ xuống về bản lề trước mũi khiến đầu mỏ trên bị thụt vào trong khi đầu gần của nó được nâng lên. Tiếp theo, phần đầu được nâng lên, gây ra hiện tượng xoay đầu mỏ chim về bản lề mũi trước trong khi phần mỏ dưới bắt đầu thò ra ngoài và bắt đầu quá trình giải phóng cuối cùng.

Nhóm nghiên cứu kết luận rằng những hành động liên tiếp này tạo điều kiện thuận lợi cho việc rút mỏ bằng cách khai thác lực cản ma sát có lẽ là thấp giữa bề mặt keratin trên và dưới của mỏ, cho phép chúng trượt qua nhau. Nó cũng chứng minh giá trị phản trực giác của việc duy trì khả năng vận động của hộp sọ ở một loài thích nghi để tạo ra các tác động mạnh mẽ. Điều này cho thấy rằng việc xử lý hiệu quả những cái mỏ bị mắc kẹt là rất quan trọng để thực hiện thành công các đợt mổ trong khoảng thời gian ngắn, thường là khoảng 20 lần mổ mỗi giây. Trong quá trình này, chim gõ kiến ​​sử dụng rộng rãi khả năng vận động của hộp sọ.

Tóm lại, bằng cách dựa vào máy ảnh Mikrotron, các nhà nghiên cứu của Đại học Antwerp đã định lượng động học của một hành vi chưa từng được biết đến trước đây của chim gõ kiến ​​đen khi phản ứng với một cái mỏ bị mắc kẹt: một chuỗi nhanh chóng thu lại mỏ trên và dưới tạo điều kiện cho việc giải phóng mỏ.

Giới thiệu về Mikrotron, một thương hiệu của SVS-Vistek GmbH

SVS-Vistek GmbH đã mua lại 100% cổ phần của Mikrotron GmbH có hiệu lực hồi tố kể từ ngày 01 tháng 1 năm 2022. Thông qua việc sáp nhập tích hợp hai công ty này dưới sự bảo trợ của TKH Vision, hai công ty kết hợp sức mạnh và năng lực của họ, đồng thời đặt chuyên môn về máy ảnh của họ trên cơ sở kinh doanh vững chắc.

Hiện là một thương hiệu của SVS-Vistek, Mikrotron nổi tiếng quốc tế với các camera tốc độ cao nhỏ và đặc biệt mạnh mẽ trong thị trường xử lý hình ảnh công nghiệp. Máy ảnh tốc độ cao kỹ thuật số có các đặc tính hiệu suất kỹ thuật vượt trội và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và khoa học cũng như trong lĩnh vực thể thao, quảng cáo và các nhà làm phim tự nhiên.