科学＆テクノロジー

猫が空中でひねって着地する秘密

猫が落ちると、まず上半身がひねられるようですEvolve/写真撮影/ズマプレSS/アラミー 落ちた猫が地面に着地する前に体を正しい方向に向けるとき、彼らには秘密のトリックがあります。それは、背骨のひねりに優れた領域です。 「猫の胸椎と腰椎の柔軟性を比較したところ、胸椎が非常に柔軟であることがわかりました」と氏は言う。 Yasuo Higurashi 日本の山口大学で。 猫がいつも足から着地するのは有名な話です。猫を逆さまに抱えて落とすと、猫は空中で素早く身をくねらせ、自信を持って足から着地します。 猫がどのようにしてこれを達成するのかについては、100 年以上にわたって科学者たちが挑戦してきました。 3つの主要なアイデアが浮かび上がってきました。 1 つはプロペラ尾です。猫は尾を一方向に振り、体を反対方向に回転させます。 「尻尾は最も重要ではないようです。尻尾がなくてもひっくり返る可能性があるからです」と彼は言います。 グレッグ・バール ノースカロライナ大学シャーロット校の著者。 落下するネコ科動物と基礎物理学。 もう 1 つのアイデアである曲げひねりモデルでは、猫が体をほぼ直角に曲げ、前半分を一方の方向に回転させ、後ろ半分を他方の方向に回転させることを提案しています。これは、前脚と後脚の両方が同時に正しい位置に到達することを意味します。 あるいは、猫がタックアンドターンで最初に前部を回転させ、次に後部を回転させることもできます。これを行うには、前足を縮めたまま後ろ足を伸ばし、前半分をひねります。次に、前足が伸び、後ろ足が縮むように入れ替わり、後半をひねります。これは、一方の脚がもう一方の脚の前に正しい方向を向いていることを意味します。 猫の本当の行動を知るために、日暮たちは2つの実験を行った。最初の実験では、亡くなった5匹の猫の背骨を調べ、それぞれの部位が折れることなくどれだけ回転できるかを調べた。彼らは、背中の中央からの胸椎と腰からの腰椎に焦点を当てました。胸椎の可動域は腰椎の3倍であることが分かりました。 次に、研究チームは2匹の成猫が1メートルの高さから落下する様子を高速ビデオで撮影した。どちらの場合も、猫は後部の数十ミリ秒前に前部の回転を終了しました。 「私の一般的な印象は、曲げてひねる動作が最も重要であるというものでした。しかし、この論文は実際に私に少し再評価させ、タックアンドターンへの信憑性をもう少し与えてくれました。」とグバー氏は言います。非常に柔軟な胸椎は、猫の体の前部がより回転している可能性があることを彼に示唆しました。さらに、ライブ実験では、「本当に上部のように見えます」 [front] まず体の一部が適切な方向を向いていること。」 Gbur 氏は、これらのモデルは相互に排他的ではないことを強調します。 「物理学者は特に、物事がどのように機能するかについての単純なモデルを探すのが好きですが、自然は、単純ではないかもしれない最も効果的な方法を探す傾向があります。」と彼は言います。 「猫は複雑な動きをする複雑な生き物です。」 この研究では奇妙な詳細も明らかになった。生きている猫は両方とも落下時に右に回転しました。1 匹は毎回回転し、もう 1 匹は 8 回の試行中 6 回で回転しました。グブル氏によると、講演の一つで聴衆が、彼のビデオの中の猫も右を向いているように見えることに気づいたという。 「少なくとも逸話的には、猫はどの方向に体をひねるかについて大まかな好みがあるようです」と彼は言う。理由は明らかではありません。もしかしたら、猫の内臓の配置が非対称であるため、一方の方向への回転が他方への回転よりも容易になる可能性があります。…