دانشمندان بالاخره فهمیدند که چرا گربه‌ها هنگام سقوط روی پاهایشان فرود می‌آیند

به گزارش مجله خبری نگار، توانایی گربه‌ها در فرود آمدن تقریباً همیشه روی پاهایشان، مدت‌هاست که دانشمندان را مجذوب خود کرده است. این پدیده برای اولین بار در قرن نوزدهم به طور مفصل مورد مطالعه قرار گرفت، اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که مکانیسم‌های پشت این شاهکار هنوز ناقص هستند. دانشمندان ژاپنی کشف کرده‌اند که انعطاف‌پذیری متغیر بخش‌هایی از ستون فقرات گربه نقش مهمی در این امر ایفا می‌کند. این مطالعه در مجله The Anatomical Record (AR) منتشر شده است.

راز «سقوط گربه» بیش از صد سال است که در علم شناخته شده است. در سال ۱۸۹۴، اتین-ژول ماری، فیزیولوژیست فرانسوی، برای اولین بار با یک دوربین پرسرعت، گربه‌ای را در حال چرخیدن در هوا ثبت کرد. در عکس‌ها، حیوان سقوط خود را بدون چرخش آغاز می‌کند، اما موفق می‌شود بچرخد و روی پاهایش فرود بیاید، که مدت‌ها به نظر می‌رسید با قانون پایستگی تکانه زاویه‌ای در تضاد است.

فیزیکدانان بعد‌ها نشان دادند که گربه‌ها می‌توانند با چرخاندن قسمت‌های مختلف بدنشان نسبت به یکدیگر، جهت خود را در هوا تغییر دهند. با این حال، ویژگی‌های آناتومیکی که آنها را قادر به انجام این کار می‌کند، به طور قابل توجهی کمتر شناخته شده است.

تیمی از محققان به رهبری فیزیولوژیست یاسوئو هیگوراشی از دانشگاه یاماگوچی تصمیم گرفتند ساختار ستون فقرات گربه را مطالعه کنند. برای انجام این کار، دانشمندان ستون فقرات پنج حیوان را بررسی کردند و دیسک‌های بین مهره‌ای و رباط‌ها را حفظ کردند.

ستون فقرات به دو ناحیه - سینه‌ای و کمری - تقسیم شد و ظرفیت پیچشی، سفتی و دامنه حرکت آنها اندازه‌گیری شد. مشخص شد که ستون فقرات سینه‌ای به طور قابل توجهی انعطاف‌پذیرتر است: دامنه چرخش آن تقریباً سه برابر بیشتر و سفتی آن به طور قابل توجهی کمتر از ستون فقرات کمری است.

علاوه بر این، ستون فقرات سینه‌ای دارای یک ناحیه به اصطلاح "منطقه خنثی" است - ناحیه‌ای از حرکت که در آن ستون فقرات می‌تواند تقریباً بدون هیچ تلاشی بچرخد. ستون فقرات کمری عملاً چنین ناحیه‌ای ندارد.

برای آزمایش اینکه چگونه این امر بر افتادن‌ها تأثیر می‌گذارد، محققان با یک دوربین پرسرعت از دو گربه زنده در حال سقوط فیلم گرفتند. این حیوانات هشت بار به آرامی از ارتفاع حدود یک متر روی یک سطح نرم انداخته شدند.

تجزیه و تحلیل نشان داد که گربه با یک حرکت غلت نمی‌زند. ابتدا نیمه جلویی بدنش می‌چرخد و پس از آن نیمه عقبی، که با کمی تأخیر انجام می‌شود. اختلاف زمانی تقریباً ۷۰ تا ۹۰ میلی‌ثانیه بود.

به گفته دانشمندان، این امر به این دلیل رخ می‌دهد که قسمت جلوی بدن سبک‌تر است و به ستون فقرات سینه‌ای که انعطاف‌پذیرتر است متصل است. قسمت پشت که سنگین‌تر و سفت‌تر است، از این قاعده پیروی می‌کند.

محققان معتقدند که این ویژگی ستون فقرات به گربه‌ها کمک می‌کند تا نه تنها در هوا غلت بزنند، بلکه حرکات پیچیده دیگری را نیز انجام دهند - برای مثال، تغییر جهت ناگهانی هنگام دویدن یا پریدن.

نویسندگان این مطالعه خاطرنشان می‌کنند که برای نتیجه‌گیری قطعی، تحقیقات بیشتری مورد نیاز است. با این حال، یافته‌ها بینشی در مورد چگونگی تأثیر آناتومی ستون فقرات بر چابکی و حرکت در پستانداران ارائه می‌دهند.