Способность кошек приземляться на лапы при падении давно интересует ученых. Впервые это явление подробно изучили еще в XIX веке, однако механизмы этого трюка до сих пор были раскрыты не в полной мере. Японские ученые выяснили, что ключевую роль играет разная гибкость отделов позвоночника кошки. Работа опубликована в журнале The Anatomical Record.
Загадка «кошачьего падения» известна науке более 100 лет. В 1894 году французский физиолог Этьен-Жюль Марей впервые снял на высокоскоростную камеру, как кошка переворачивается в воздухе. На записи было видно, что животное начинает падение без вращения, но успевает развернуться и приземлиться на лапы. Долгое время это казалось противоречием закону сохранения момента импульса. Позже физики объяснили, что кошка вращает разные части тела относительно друг друга, однако анатомические особенности, позволяющие ей это делать, оставались малоизученными.
Группа исследователей под руководством физиолога Ясуо Хигураси из Университета Ямагучи изучила позвоночники 5 кошек, сохранив межпозвоночные диски и связки. Позвоночник разделили на грудную и поясничную области и измерили их гибкость, жесткость и диапазон движения.
Выяснилось, что грудной отдел значительно подвижнее: его диапазон вращения примерно в 3 раза больше, а жесткость заметно ниже, чем у поясничного. Кроме того, в грудном отделе есть так называемая «нейтральная зона» — участок, где позвоночник вращается почти без усилия. У поясничного отдела такой зоны практически нет.
Чтобы проверить, как это влияет на падение, ученые сняли на высокоскоростную камеру падение 2 живых кошек. Животных 8 раз аккуратно роняли с высоты около 1 метра на мягкую поверхность. Анализ показал, что переворот происходит в 2 этапа: сначала поворачивается передняя часть тела, а затем с задержкой около 70–90 миллисекунд — задняя. Это объясняется тем, что передняя часть легче и соединена с более гибким грудным отделом, тогда как задняя — тяжелее и жестче.
По мнению исследователей, такое строение позвоночника помогает кошкам не только переворачиваться при падении, но и резко менять направление во время бега или прыжка. Авторы признают, что для окончательных выводов нужны дополнительные исследования, однако полученные данные уже позволяют лучше понять, как анатомия позвоночника влияет на ловкость млекопитающих.
