Când pisicile cad, ele se răstoarnă cu partea dreaptă în sus cu un efort aparent mic – ceea ce ia nedumerit pe oamenii de știință de zeci de ani. Prietenii noștri feline par să sfideze legile fizicii reconfigurându-se în aer fără intervenția unei alte forțe. Deci cum o fac?
Mai mulți factori afectează modul în care a pisică este capabil să aterizeze în patru picioare, dar pur și simplu, există două forțe principale în joc: fizica și neurologia.
„Unul dintre motivele pentru care fizicienii au fost surprinși de faptul că pisicile se pot roti pentru a ateriza mereu în picioare este conservarea momentului unghiular.” Greg Gburun fizician la Universitatea din Carolina de Nord din Charlotte, a declarat pentru Live Science.
În esență, asta înseamnă că, dacă ceva se răsucește în sensul acelor de ceasornic, altceva trebuie să se răsucească în sens invers acelor de ceasornic. Imaginează-ți o pisică care cade dintr-o poziție staționară cu susul în jos. Prin aplecarea taliei, pisica își poate răsuci jumătatea din față a corpului într-o direcție și jumătatea din spate în direcția opusă. În momentul în care se desfășoară în talie, pisica este cu dreapta în sus. Gbur a numit acest model „îndoire și răsucire” în cartea sa, „Căderea felinelor și fizica fundamentală” (Yale University Press, 2019).
Dar exista si alte tehnici care poate ajuta pisicile să se îndrepte în aer și este probabil să angajeze mai mult de unul. În metoda „tuck and turn”, o pisică își extinde picioarele din față și își înfige picioarele din spate, oferind spatelui un moment de inerție mai scăzut, adică o cantitate mai mică de rezistență la modificările mișcării de rotație. Apoi, face invers, împingându-și picioarele din față și extinzând picioarele din spate. Are un efect asemănător cu a patinator artistic care se învârte: Extinderea larg a brațelor crește momentul de inerție, în timp ce apropierea brațelor de corp îl scade. Aceasta se corelează invers cu viteza. Pe măsură ce inerția crește, viteza scade și invers. Pisicile pot folosi, de asemenea, ceea ce Gbur numește „coada elicei”, care funcționează în mod similar. Pe măsură ce coada se învârte într-o direcție, corpul se poate roti în cealaltă.
Legate de: Pot pisicile să vadă cu adevărat în întuneric?
Astfel de contorsiuni sunt posibile datorită regiunii lombare flexibile a pisicilor – spațiul dintre pelvis și cutia toracică – John Hutchinson, profesor de biomecanică evolutivă la Royal Veterinary College de la Universitatea din Londra, a declarat pentru Live Science. Pisicile au vertebre slabe, ceea ce le face mai flexibile decât alte vertebrate cu patru picioare.
Această capacitate de a ateriza în patru picioare are și o explicație neuroanatomică: reflexul sau răspunsul de redresare. Spre deosebire de un simplu reflex, ca un genunchi, redresarea la animale este un reflex complex, ceea ce înseamnă că este legat de creierul conștient, a spus Gbur.
Îndreptarea este un răspuns comportamental la gravitație care se bazează pe sistemul vestibular, care controlează echilibrul. Canale semicirculare iar senzorii numiti otoliti în urechea interioară a pisicii detectează modificări ale accelerației și poziției acesteia față de sol, determinând mușchii acesteia să se miște într-un mod care o ajută să aterizeze pe labe. În mod interesant, experimentele din anii 1950 au arătat că acest răspuns de redresare nu este pur și simplu înrădăcinat în pisici încă de la naștere. Când erau pisicile adulte și pisoii nou-născuți zburat pe avioane în condiții de gravitate zero, pisoii nu au fost capabili să se îndrepte, dar pisicile adulte au făcut-o. Deoarece otoliții sunt alcătuiți din os dens, este posibil ca aceștia să aibă nevoie să se dezvolte complet înainte ca un animal să se poată îndrepta corect, a remarcat Hutchinson, dar oamenii de știință nu sunt complet siguri.
Cu toate acestea, contează și înălțimea căderii. Studii a aratat că pisicile aterizează cu mai puțin impact atunci când cad de la mai sus decât etajul șapte, de exemplu, decât înălțimi mai mici. Acest lucru se datorează în mare parte rezistenței aerului, care încetinește suficient corpul pisicii pentru a-i permite să se întoarcă. În plus, este puțin probabil ca pisicile să se întoarcă corect de la mai puțin de 1 sau 2 picioare (0,3 până la 0,6 metri), conform cercetării publicate în Analele cercetărilor improbabile. (Este nesigur ca proprietarii de pisici să-și lase pisicile în mod intenționat pentru a-și testa răspunsul de redresare; se pot răni, mai ales dacă au o boală vestibulară.)
Îndreptarea răspunsurilor nu sunt unice la pisicile domestice. Multe pisici sălbatice prezintă același comportament, ca și şobolani și iepuri. Pentru pisici, cea mai plauzibilă explicație evolutivă este tendința lor de a se catara în copaci și în alte locuri la înălțimea solului. Pentru iepuri, prădarea este o forță evolutivă probabilă. Pe măsură ce un șoim se îndreaptă spre un iepure pe orizontală, de exemplu, iepurele va sări în sus pe verticală, făcându-l pe șoim să găsească după iepure, scoțându-l din calea liniară. Astfel, iepurele a dezvoltat o modalitate de a ateriza drept și nevătămat.
Pentru un comportament pe care oamenii de știință l-au considerat odată doar ca un instinct de mulți ani, Gbur a spus că tehnicile multiple pot fi răspunsul.
„Avem oarecum încorporat în ADN-ul nostru să căutăm cea mai simplă soluție la o problemă, dar naturii îi pasă doar de cea mai eficientă soluție”, a spus el. „Orice o pune pe picioare mai repede este mai bine.”