Высокоскоростная съемка помогла раскрыть секрет кошачьей акробатики
Каждый, кому доводилось держать кошку на руках, знает: если она вдруг сорвется вниз, то почти всегда приземлится на четыре лапы. Это происходит за доли секунды. Тело животного вращается в воздухе и словно само находит правильное положение. Не одно десятилетие ученые пытаются понять, как кошки проделывают этот трюк. Теперь исследователи приблизились к разгадке.
Способность кошек приземляться на лапы интриговала людей с давних времен. Что касается научного интереса к феномену, то он возник в конце XIX века — после опытов и хронофотографий французского физиолога Этьена‑Жюль Маре, которые впервые позволили покадрово увидеть, как тело кошки поворачивается в падении. Тогда физики и биологи стали систематически изучать и обсуждать механизмы, объясняющие явление. С тех пор в популярной и научной литературе сформировалось несколько основных гипотез.
Согласно первой гипотезе, которую называют «пропеллерный хвост», кошка вращает хвостом в одну сторону, заставляя тело поворачиваться в другую, что помогает ей приземляться на четыре лапы. Однако в последующих экспериментах выяснилось, что хвост играет вспомогательную, а не ключевую роль. Кошки без хвоста или с укороченным хвостом тоже успешно выполняли этот маневр.
Вторая гипотеза — «сгибание и скручивание» — предполагает, что животное резко сгибает тело, после чего передняя и задняя половины корпуса поворачиваются в противоположные стороны. Благодаря этому передние и задние лапы практически одновременно занимают правильное положение в воздухе.
Третья гипотеза — «группировка и поворот». Согласно этой идее, кошка действует поэтапно. Сначала вытягивает задние лапы и прижимает передние к груди, поворачивая переднюю часть корпуса. Затем, поменяв положение, она вытягивает передние конечности, поджимает задние и доворачивает таз. Так одна пара лап оказывается в нужном положении раньше другой.
Ученые долго спорили, какая из этих моделей верна. Им хотелось найти простое и элегантное объяснение, но природа, как всегда, оказалась хитрее.
Окончательно разобраться в вопросе попыталась команда японских исследователей под руководством Ясуо Хигураси (Yasuo Higurashi) из Университета Ямагути. Они провели два необычных эксперимента.
Сначала изучили позвоночники пяти умерших кошек: аккуратно скручивали разные участки позвоночника и измеряли, насколько сильно каждая часть способна поворачиваться без повреждений. Особое внимание уделили двум зонам: грудному отделу (середина спины) и поясничному отделу (область ближе к тазу).
Измеренный диапазон вращения грудного отдела позвоночника в среднем оказался примерно в три раза больше, чем диапазон поясничного отдела. Иными словами, грудной отдел позвоночника намного гибче поясничного, и эта гибкость позволяет кошке быстрее и легче поворачивать переднюю часть тела во время падения.
Затем ученые сняли на высокоскоростную камеру падение двух взрослых кошек с высоты одного метра и проанализировали последовательность движений животных. Запись позволила рассмотреть движения тела с точностью до миллисекунд.
Оказалось, передняя часть тела кошки поворачивалась на десятки миллисекунд раньше, чем задняя. То есть движение происходило последовательно, а не одновременно. Сперва кошка выравнивала передние лапы и только спустя десятки миллисекунд доворачивала задние. Этот трюк совершается очень быстро, поэтому со стороны кажется, что кошка переворачивается в воздухе всем телом.
Ранее многие специалисты отдавали предпочтение второй гипотезе («сгибание и скручивание»), предполагающей одновременный поворот частей тела. Однако результаты нового исследования показали, что в основе кошачьей акробатики лежит последовательный механизм, описываемый третьей гипотезой, — «группировка и поворот». Животное сначала группируется, затем поочередно разворачивает разные части тела, используя гибкость грудного отдела позвоночника.
Стоит отметить, что исследование имеет некоторые ограничения. Ученые наблюдали только двух живых кошек и снимали их падение с высоты один метр. Это не позволяет с полной уверенностью утверждать, что все кошки ведут себя одинаково при падении с разных высот или в разных условиях. Также эксперименты с умершими животными показывают лишь пределы гибкости позвоночника, но не учитывают активную работу мышц живой кошки в воздухе.
Во время экспериментов обнаружилась еще одна любопытная деталь. При падении обе кошки поворачивались вправо. Одна из них делала так всегда, другая — в шести случаях из восьми. Почему это происходит, пока неясно. Возможно, дело в асимметрии внутренних органов. Их расположение способно слегка смещать центр масс и облегчать поворот в определенную сторону.
Научная работа опубликована в журнале The Anatomical Record.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Во время раскопок в римском лагере в Йорке (Англия) нашли стеклянную колбу, поразительно напоминающую древнеегипетские флаконы для кохля — традиционную черную подводку для глаз. Не исключено, что это средство макияжа пользовалось популярностью и у римских солдат.
В популярной литературе сверхмассивные черные дыры чаще всего представляют как разрушители звезд и планет. Авторы новой работы попробовали рассчитать, что на самом деле происходит в окрестностях таких объектов и пришли к противоположному выводу.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии