Egy friss japán kutatás feltárta a macskák különleges szuperképességét, amelynek köszönhetően még hirtelen szabadesés után is a talpukra érkeznek.

hirdetés

A Yamaguchi University kutatócsoportja a The Anatomical Record folyóiratban publikálta eredményeit. A kutatást Yasuo Higurashi állatorvos fiziológus vezette, és 5 elpusztult macska gerincét vizsgálták, valamint 2 olyan élő macskáról készült videofelvételeket is elemeztek, amelyek puha párnákra estek. A kutatók jelölőpontok segítségével követték, hogyan mozdulnak el a vállak és a csípő a levegőbeli helyzetkorrekció során. Elmondjuk, az eredményeik alapján mi a legfőbb oka annak, hogy a macskák a talpukra érkeznek még nagy magasságból történő esés után is.

Bár ügyesen mérik fel a távolságokat, nem minden ugrás lesz sikeres

Az új kutatás szerint ezért esnek a macskák a talpukra

A csapat mérte a gerinc csavarónyomatékát, a merevséget és az elfordulási képességet a háti (felső és középső hát) illetve az ágyéki (alsó hát) szakaszon. A mechanikai tesztek során a háti szakaszon egy körülbelül 47 fokos „semleges zónát” mértek, amelyben a gerinc nagyon kis ellenállással képes csavarodni. Az ágyéki szakaszon viszont egyáltalán nem volt ilyen semleges zóna. És éppen ez a kettősség adja a trükk lényegét.

A háti szakasz képes „kormányozni” a test elülső felét a megfelelő helyzetbe, míg a merevebb ágyéki rész stabilizátorként működik, megakadályozva, hogy a hátsó testfél kiszámíthatatlanul kipördüljön. Ennek azonban ára van. A laboratóriumi vizsgálatok szerint a háti gerinc kisebb maximális csavarónyomatékot bír el, vagyis kevésbé ellenálló extrém csavarás esetén, mint az ágyéki szakasz. Ez jól illeszkedik ahhoz az általános biomechanikai elvhez, hogy a nagyobb rugalmasság gyakran kisebb szerkezeti szilárdsággal jár együtt.

Eredményeink arra utalnak, hogy a macskák levegőbeli önkorrekciója során a törzs forgása egymást követő szakaszokban történik: először az elülső testfél fordul el, majd a hátsó. A hajlékony háti és a merev ágyéki gerinc tengelyirányú csavarás szempontjából ideálisan alkalmas erre a viselkedésre

– fogalmaznak a szerzők.

A macska gerincének elülső része könnyedén hajlik, így először a könnyebb fej és vállak fordulnak lefelé. A merevebb hátsó gerincszakasz ezután stabilizálja a testet, megakadályozva az irányíthatatlan pörgést. A háti szakasz ugyan, ahogy már írtuk, kisebb maximális csavaróerőt bír el, de ezt a nagyobb rugalmasság érdekében „feláldozza”.

A vizsgálat kis mintaszámon alapult, ezért a jövőbeli kutatások valószínűleg azt fogják vizsgálni, mennyire általánosak ezek a gerinctulajdonságok különböző életkorú, testméretű és egészségi állapotú macskáknál. Mélyebben foglalkoznak majd az izmok és a belső fül egyensúlyérzékelő rendszerének szerepével is, mert a csontok önmagukban nem vezérlik ezt a mutatványt.

A macskák mozgása nem fizikai anomália

Az úgynevezett „zuhanó macska probléma” a 19. század vége óta foglalkoztatja a tudósokat. A klasszikus fizika szerint egy szabadesésben lévő tárgy külső erőhatás nélkül nem kezdhet el egyszerűen forogni, vagyis sokáig nem tartották valószínűnek, hogy a macskák önmaguktól fordulnak el esés közben. Azonban már 1894-ben nagy sebességű fényképsorozatok bizonyították, hogy a macskák elengedés után valóban elfordulnak. Ez egyértelművé tette, hogy nem külső lökésről van szó, hanem testük alakjának megváltoztatásával hozzák létre a forgást. (A macska ugyanis nem merev henger.)

Az állat a teste különböző szegmenseit eltérő időpontokban hajlítja és csavarja, így a perdület megmaradása mellett képes átrendezni testhelyzetét. Az új kutatás ehhez pedig konkrét anatómiai magyarázatot is ad: az elülső testfél előbb fordul el, a hátsó pedig később követi, anélkül hogy a teljes test vadul ellenkező irányba kezdene pörögni. Ebben a folyamatban pedig az időzítés legalább olyan fontos, mint maga a csavarás, a mozdulatsort ugyanis lépésről lépésre hajtják végre a macskák.

Miért fontos a jelenlegi felfedezés?

A szerzők szerint az eredmények segíthetnek az állatorvosoknak pontosabban értelmezni a gerincsérüléseket és a mozgásszervi problémákat. Egy csavarásra optimalizált háti gerinc biomechanikailag egészen másképp viselkedik, mint egy stabilizálásra specializált ágyéki szakasz. Ez fontos lehet sérülések felmérésénél vagy rehabilitáció tervezésénél is.

Fontos megjegyezni, hogy mindettől még a macskák igenis nagy veszélynek vannak kitéve a zuhanás és érkezés során, bármekkora magasságból történjen is az. A helyzet paradoxona ráadásul, hogy a rövidebb esések néha veszélyesebbek is lehetnek, ugyanis ilyenkor a macskának kevesebb ideje van teljesen korrigálni a testhelyzetét. Ha esés történik, azt mindenképpen vészhelyzetként kell kezelni, és akkor is el kell vinni a macskát az állatorvoshoz, ha látszólag nincs komoly baja.

Az eredmények továbbá a robotikai kutatásokhoz is sokat adhatnak. Javíthatják az állati mozgás matematikai modellezését, és inspirációt adhatnak mozgékonyabb robotok tervezéséhez – különösen olyan gépekhez, amelyeknek meg kell tudniuk menteni magukat megcsúszás vagy esés után. Ilyen szituációk felmerülhetnek például ipari ellenőrzéseknél, katasztrófalehárításban és környezeti megfigyelések alkalmával is.

hirdetés