Японские исследователи обнаружили механизм, который позволяет кошкам успешно приземляться на лапы при падении. В ходе эксперимента была выявлена важная роль гибкого грудного и жесткого поясничного отделов позвоночника в рефлексе выравнивания в воздухе.
Кошки обладают уникальной способностью приземляться на лапы при падениях, что давно интересовало ученых. Команда японских экспертов из Университета Ямагути раскрыла тайну этой способности в своем недавнем исследовании. Оказалось, что все дело в различиях гибкости между грудным и поясничным отделами позвоночника.
По информации Phys.org, рефлекс выравнивания в воздухе — это сложное движение, которое защищает кошек от серьезных травм при падении. Когда кошка кувыркается, ее позвоночник подвергается сильному скручиванию, что выглядит как нарушение законов физики, ведь тело в свободном падении, по идее, не может изменить свое положение без точки опоры.
Исследователи изучили механизм кошачьей способности, проводя эксперименты на позвоночниках погибших кошек. Сначала они выделяли грудной и поясничный отделы, тестируя их на механические нагрузки, определяя уровень гибкости, устойчивости и сопротивляемости вращательным усилиям. Для дополнительного анализа использовались высокоскоростные камеры, записывающие падения живых кошек на мягкие поверхности и отслеживающие движения их плеч и бедер.
Выяснили, что разные отделы позвоночника обладают различной подвижностью. Верхний отдел крайне гибок и способен свободно поворачиваться примерно на 50 градусов практически без усилий благодаря так называемой нейтральной зоне. Поясничный отдел, напротив, обладает жесткостью и выполняет роль стабилизатора. При попытке выровняться кошка в первую очередь поворачивает голову и передние конечности вперед, используя гибкость грудного отдела позвоночника и легкость передней части тела. Затем следует движение задней половины тела, поддерживаемое стабильностью жесткого поясничного отдела, который обеспечивает контроль вращения.
Ученые пришли к выводу, что процесс выпрямления в воздухе осуществляется поэтапно. Сначала поворачивается передняя часть туловища, затем задняя, что обусловлено именно взаимодействием гибкого грудного и жесткого поясничного отделов позвоночника.
Это открытие способствует лучшему пониманию анатомии и биомеханики животных, что может быть использовано для улучшения моделей движения, помощи ветеринарии в диагностике заболеваний позвоночника и разработки роботизированных устройств с высокой мобильностью.
Фото: hi-tech.mail.ru