Секрет приземления на четыре лапы: как кошачий позвоночник обманывает физику

Вопрос о том, почему падающая кошка всегда приземляется на лапы, занимает ученых с 1700-х годов. Долгое время считалось, что перевернуться в свободном падении невозможно, однако скоростная фотосъемка еще в XIX веке опровергла это убеждение. С тех пор исследователи спорят о механизмах этого трюка, выделяя четыре основные гипотезы: «прижмись и вращайся», модель «фигуриста», «изгиб и твист», а также использование хвоста в качестве пропеллера.

Новое исследование, опубликованное в журнале The Anatomical Record, проливает свет на эту загадку. Команда японских ученых провела детальный анализ гибкости кошачьего позвоночника, используя как биоматериал, так и высокоскоростную съемку живых животных. Эксперименты показали, что верхняя часть позвоночника кошки гораздо подвижнее нижней. Исследователи обнаружили уникальную «точку комфорта» при повороте на 50 градусов, где сопротивление тканей практически исчезает.

Эти данные подтверждают гипотезу «прижмись и вращайся». Кошка сначала подтягивает передние лапы, чтобы максимально быстро развернуть голову и плечевой пояс в нужное положение, используя природную сверхгибкость верхней части тела. Биология животного буквально «заточена» под то, чтобы это движение требовало минимум усилий.

Интересным открытием стало наличие у кошек «ведущей стороны». Наблюдения показали, что в полете они предпочитают поворачиваться вправо. Физик Грег Гбур предполагает, что это может быть связано с асимметричным расположением внутренних органов, которое делает вращение в одну сторону чуть более легким.

Несмотря на новые данные, дискуссии продолжаются. Ученые надеются, что будущие 3D-модели, созданные с помощью многокамерной съемки, позволят окончательно расшифровать этот сложный биологический механизм, сочетающий в себе точный расчет и невероятную пластику.

Источник: Молекулярный след

Источник: Arstechnica