Γιατί οι γάτες προσγειώνονται σχεδόν πάντα τέλεια – Ιάπωνες επιστήμονες έχουν την απάντηση

Τώρα, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Γιαμαγκούτσι της Ιαπωνίας έχει την απάντηση: όλα οφείλονται στο γεγονός ότι η θωρακική σπονδυλική στήλη είναι πιο ευέλικτη από την οσφυϊκή σπονδυλική στήλη, όπως περιγράφουν λεπτομερώς σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό The Anatomical Record.

Το αποκαλούμενο αντανακλαστικό επαναφοράς στον αέρα (air-righting reflex) είναι μια πολύπλοκη κίνηση που προστατεύει τις γάτες από σοβαρούς τραυματισμούς σε περίπτωση πτώσης. Καθώς πέφτουν, η σπονδυλική στήλη στρίβει, κάτι που φαίνεται να αντιβαίνει στους νόμους της Φυσικής. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα αντικείμενο που βρίσκεται στον αέρα δεν θα έπρεπε να μπορεί να στρίψει χωρίς να υπάρχει κάτι που να το ωθεί, αναφέρει το Phys.org.

Μια ιδιόμορφη σπονδυλική στήλη

Για να κατανοήσουν πώς γίνεται αυτό, οι ερευνητές μελέτησαν αρχικά τη σπονδυλική στήλη πέντε νεκρών γατών. Διαχώρισαν το θωρακικό τμήμα (άνω/μεσαία ράχη) από το οσφυϊκό τμήμα (κάτω ράχη) και υπέβαλαν τα δύο τμήματα σε μηχανικές δοκιμές στρέψης για να μετρήσουν την ευκαμψία, την αντοχή και την αντίστασή τους στην περιστροφή.

Παράλληλα, χρησιμοποίησαν κάμερες υψηλής ταχύτητας για να καταγράψουν δύο υγιείς γάτες τη στιγμή που έπεφταν πάνω σε ένα μαλακό μαξιλάρι. Τοποθέτησαν δείκτες στους ώμους και στους γοφούς των ζώων, ώστε να παρακολουθηθεί με ακρίβεια η κίνηση των επιμέρους τμημάτων του σώματος κατά την πτώση.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η σπονδυλική στήλη της γάτας δεν είναι ομοιόμορφα εύκαμπτη. Αντίθετα, διαφορετικά τμήματά της επιτελούν διαφορετικούς ρόλους.

Το θωρακικό τμήμα αποδείχθηκε ιδιαίτερα ευλύγιστο, με μια ουδέτερη ζώνη μέσα στην οποία μπορεί να περιστρέφεται σχεδόν ελεύθερα έως περίπου 50 μοίρες με ελάχιστη δύναμη. Αντίθετα, το οσφυϊκό τμήμα είναι σαφώς πιο άκαμπτο και λειτουργεί ως σταθεροποιητής.

Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι κατά την πτώση η γάτα περιστρέφει πρώτα το κεφάλι και το μπροστινό μέρος του σώματός της προς το έδαφος, επειδή το θωρακικό τμήμα είναι πιο εύκαμπτο και το πρόσθιο μέρος του σώματος ελαφρύτερο. Στη συνέχεια ακολουθεί το πίσω μέρος. Το πιο άκαμπτο οσφυϊκό τμήμα λειτουργεί σαν σταθερό σημείο στήριξης, επιτρέποντας στο ζώο να στρέφει το μπροστινό μέρος χωρίς να χάνει τον έλεγχο της συνολικής περιστροφής.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα ευρήματα αυτά δεν εξηγούν μόνο μια εντυπωσιακή ικανότητα των γατών, αλλά θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν και ευρύτερα, από τη βελτίωση μαθηματικών μοντέλων κίνησης των ζώων έως την κτηνιατρική αντιμετώπιση τραυματισμών της σπονδυλικής στήλης και τον σχεδιασμό πιο ευκίνητων ρομπότ.