Premiați pentru coarnele lor impresionante, cerbul roșu a fost prins în vizorul vânătorilor de generații. Dar coarnele unui cerb sunt mult mai mult decât decorative. Sunt arme letale care cerbii se prăbușesc la duel.

rigidă

John Currey, de la Universitatea din York, Marea Britanie, este fascinat de proprietățile mecanice ale osului de peste jumătate de secol și a devenit fascinat de proprietățile mecanice ale coarnelor printr-o colaborare de lungă durată cu Tomas Landete-Castillejos la Universitatea de Castilla-La Mancha. „Coarnele arată de parcă ar fi uscate”, spune Currey, „dar nimeni nu știa dacă erau cu adevărat uscate când erau folosite la concursuri”.

Curioasă să aflăm dacă coarnele de cerb roșu sunt folosite ude sau uscate atunci când se duelează și cum afectează acest lucru proprietățile mecanice ale coarnelor, Currey s-a îndreptat spre sud spre La Mancha pentru a testa proprietățile mecanice ale coarnelor de cerb roșu și publică descoperirea că coarnele uscate sunt rigide. și dur pe 27 noiembrie 2009 în Journal of Experimental Biology.

Dar înainte ca echipa să înceapă să testeze puterea coarnei, trebuia să afle cât de uscate erau oasele. Colectarea coarnelor proaspăt tăiate de la ferma universității și o fermă de vânat locală imediat după ce cerbii aruncaseră catifeaua de protecție a coarnei, Currey, Landete-Castillejos, José Estevez și colegii lor au cântărit coarnele în fiecare săptămână pentru a afla cât s-au uscat. În mod uimitor, în primele 2 săptămâni, coarnele au pierdut un colosal 8% din greutate, în comparație cu pierderea în greutate de 1% dacă au fost tăiate în alte perioade ale anului. În cele din urmă, pierderea în greutate s-a stabilizat și umiditatea coarnei a fost în echilibru cu cea a aerului din jur. Era clar că coarnele erau uscate când cerbii au început să se dueleze.

Dar cum a afectat această pierdere de apă proprietățile materiale ale osului în comparație cu cele ale oaselor normale, care funcționează intern și sunt întotdeauna umede? Ar putea arca coarnele uscate o armă mai bună decât osul umed?

Echipa a pregătit blocuri lungi de 40 mm de coarne uscate și femur umed de cerb și a măsurat cantitatea de forță necesară pentru a îndoi blocurile pentru a afla cât de flexibile erau materialele. Chiar dacă majoritatea oaselor sunt relativ fragile și inflexibile atunci când sunt uscate, echipa a constatat că coarnele uscate sunt aproape la fel de rigide ca osul umed: ceea ce este ideal pentru armele care trebuie să supraviețuiască unui concurs îndelungat de împingere după ciocnirea inițială.

Dar cât de „dur” era coarnele? Câtă energie ar putea absorbi în accidentul inițial? Aplicând o forță la mijlocul blocurilor de os și mărind-o ușor până când osul s-a rupt, echipa a trasat o curbă a forței de îndoire în raport cu cantitatea pe care osul a îndoit-o. Calculând cantitatea de energie pe care coarna o putea absorbi înainte de spargere, Currey a constatat că țesutul era incredibil de dur: de 2,4 ori mai dur decât osul umed normal. Și când Currey a măsurat cantitatea de energie pe care coarnele uscate ar putea să o absoarbă într-un impact, a fost surprins și încântat să vadă că poate supraviețui impacturilor de 6 ori mai mari decât impacturile care au spulberat femurul umed. Antlerul uscat era mai dur decât osul umed și era ideal pentru a supraviețui ciocnirii inițiale a cerbilor.

Deci, coarnele de cerb uscate sunt în același timp rigide, dar dure, făcându-le perfect adaptate rolului lor de armă. Și cerbul pare să fi rezolvat o problemă care i-a nedumerit pe ingineri de zeci de ani. „Este foarte dificil să faci orice lucru care să fie atât de rigid, cât și de dur”, spune Currey, dar se pare că cerbul în duel a rezolvat problema cu ani în urmă.