Секрет кошачьего кульбита: как кошкам удается всегда приземляться на лапы
Падающие кошки, как известно, ухитряются всегда приземляться на лапы, и у них для этого есть секретный трюк. Наконец он разгадан: это участок позвоночника, который исключительно хорошо скручивается.
«Мы сравнили гибкость грудного и поясничного отделов позвоночника кошек и обнаружили, что грудной отдел обладает невероятной подвижностью», — рассказывает Ясуо Хигураси из Университета Ямагути в Японии.
Раскрыть секрет кошачьего кульбита ученые пытаются уже больше ста лет. На сегодня есть три основные гипотезы.
- Хвост-пропеллер: кошка резко взмахивает хвостом в одну сторону, заставляя тело поворачиваться в противоположную.
«Хвост, судя по всему, играет наименьшую роль, потому что даже бесхвостые кошки по-прежнему могут переворачиваться», — говорит физик Грег Гбур из Университета Северной Каролины в Шарлотте, автор книги «Загадка падающей кошки и фундаментальная физика». - Модель изгиба и поворота предполагает, что кошка сначала сгибает тело почти под прямым углом, а затем поворачивает переднюю половину в одну сторону, а заднюю — в другую. Благодаря этому все четыре лапы одновременно оказываются в нужном положении.
- Скручивание с группировкой: кошка может разворачивать сначала переднюю часть тела, а затем заднюю. Для этого она вытягивает задние лапы, держа передние поджатыми, и поворачивает переднюю половину корпуса. Затем, поменяв положение, вытягивает передние лапы и поджимает задние, проворачивая заднюю часть. В этом случае одна пара лап оказывается сориентированной правильно раньше другой.
Два эксперимента
Чтобы выяснить, как все происходит на самом деле, провели два эксперимента, результаты которых опубликованы в The Anatomical Record. Сначала исследователи изучали позвоночники пяти умерших кошек, выкручивая каждый отдел, чтобы понять предел его подвижности без перелома. Их интересовали грудной отдел (середина спины) и поясничный (ближе к крестцу). Оказалось, что грудной отдел втрое более гибкий, чем поясничный.
Затем ученые сняли на высокоскоростную камеру падение двух взрослых кошек с метровой высоты. Обе мурки заканчивали разворот передней части тела на десятки миллисекунд раньше, чем задней.
«Раньше я считал, что главную роль играет модель "изгиба и поворота", но это исследование заставляет меня пересмотреть взгляды и отдать должное модели "скручивания с группировкой"», — комментирует Гбур.
По его словам, высокая гибкость грудного отдела указывает на то, что передняя часть тела кошки, вероятно, вращается активнее. Кроме того, в ходе экспериментов с живыми кошками «действительно заметно, что верхняя (передняя) часть тела правильно ориентируется первой».
Впрочем, разные модели не исключают друг друга, добавляет профессор.
«Физики, например, любят искать простые модели для объяснения сложных процессов, тогда как природа, как правило, выбирает самый эффективный путь, который может быть вовсе не простым. Кошки — сложные существа, и движения у них тоже сложные», — подчеркивает он.
Любопытная деталь
Исследование выявило и любопытную деталь. Обе кошки во время падения поворачивались вправо: одна делала так всегда, вторая — в шести случаях из восьми. Гбур вспоминает, что однажды слушатель на его лекции заметил: кошки в показанных ученым видеороликах тоже, кажется, поворачивались вправо.
«Похоже, что, по крайней мере, если судить по отдельным наблюдениям, у кошек есть предпочтительная сторона для разворота», — говорит он.
Почему так происходит, пока неясно. Возможно, асимметричное расположение внутренних органов делает поворот в одну сторону более легким, чем в другую.
