Учёные объяснили, почему кошки всегда приземляются на лапы

Почему падающие кошки всегда приземляются на лапы? Учёные спорят о точном механизме этого явления уже очень давно — по крайней мере, с 1700 года — и проводят всевозможные эксперименты, чтобы выяснить, что же происходит. Исследования продолжаются: в журнале The Anatomical Record опубликована статья, в которой рассказывается о новых экспериментах по анализу гибкости позвоночника кошек.

Долгое время учёные считали, что кошка в свободном падении не может перевернуться. Именно следовательно высокоскоростные фотографии падающей кошки, приземляющейся на лапы, сделанные французским физиологом Этьеном-Жюлем Маре в 1894 году, так поразили его коллег. Но Грег Гбур, автор книги «Падающие кошки и основы физики», подчёркивает: кошки — это живые существа, а не идеализированные твёрдые тела, поэтому их движения сложнее, чем можно было бы подумать.

На протяжении веков учёные выдвигали четыре разные гипотезы, чтобы объяснить это явление. Существует первоначальная модель «свернуться и повернуться» (или «сгруппироваться и повернуться»), в которой кошка подтягивает одну пару лап, чтобы иметь возможность поворачивать разные части тела. Физик XIX века Джеймс Клерк Максвелл предложил объяснение «падающего фигуриста»: в соответствии с ему, кошка изменяет свой угловой момент, подтягивая или вытягивая лапы по мере необходимости. Есть равным образом гипотеза «сгибания и поворота», в соответствии с которой кошка сгибается в талии, чтобы противодействовать вращению двух частей своего тела. И, наконец, есть гипотеза «пропеллерного хвоста», согласно которой кошка может изменить направление вращения своего тела, поворачивая хвост в одну сторону, как пропеллер.

Команда японских учёных удалила остистые отростки позвонков из пяти трупов кошек, сохранив связки и межпозвонковые диски и отделив грудной и поясничный отделы друг от друга. Затем они поместили эти отделы в девайс для скручивания, чтобы определить, какая сила требуется для их скручивания и каковы пределы скручивания. Они равным образом сделали высокоскоростные фотографии двух кошек в свободном падении (по восемь раз каждую).

Результаты: верхняя часть могла скручиваться больше, чем нижняя; кроме того, существовала своего рода «зона комфорта» при скручивании около на 50 градусов, где практически не было сопротивления скручивающему движению. Такой зоны комфорта, напротив, не было для нижней части позвоночника, что подтверждает гипотезу «свернуться и повернуться». «Гибкость верхней части позвоночника убедительно подтверждает представление о том, что кошка поворачивается, чтобы сначала выпрямить голову, и указывает на то, что её биология даже специально приспособлена для максимального облегчения этого движения», — написал Гбур. Кроме того, высокоскоростные фотографии ясно показали, что талия кошки сгибается для движения в стиле «сгибания и поворота», но одновременно одна из задних лап у неё вытянута, а передние лапы согнуты, что более типично для механизма «свернуться и повернуться».

Исследователи равным образом были удивлены, обнаружив, что две кошки, которых они сфотографировали во время падения, проявляли явное предпочтение поворачиваться именно вправо: одна поворачивалась вправо каждый раз, а другая — шесть раз из восьми. «По-видимому, у кошек есть естественная склонность поворачиваться вправо, хотя они явно могут поворачиваться в обе стороны, — создал текст Гбур. — На данный момент я могу лишь предположить, что некоторая асимметрия в расположении внутренних органов может сделать поворот в одну сторону немного более лёгким, чем в другую».