Каждый, кому доводилось держать кошку на руках, знает: если она вдруг сорвётся 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 учёные пытаются понять, как кошки проделывают этот трюк. Теперь исследователи приблизились к разгадке.

Способность кошек приземляться на лапы интриговала людей с давних времён. 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 манёвр.

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.

Учёные 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 из Университета Ямагути. Они провели два необычных эксперимента.

Сначала изучили позвоночники кошек, определяя насколько сильно каждая часть позвоночника способна поворачиваться без повреждений. Особое внимание уделили двум зонам: грудному отделу и поясничному отделу. Выяснилось, что грудной отдел позвоночника намного гибче поясничного, и эта гибкость позволяет кошке быстрее и легче поворачивать переднюю часть тела во время падения. Затем учёные 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. Учёные 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.

Как сообщается в исследовании, опубликованном в журнале The Anatomical Record, в ходе экспериментов ни одна кошка не пострадала.