
当猫倒下时,他们以似乎很少的努力将自己的右行动 - 几十年来困扰了科学家。我们的猫科动物的朋友似乎通过在没有另一部队干预的情况下将自己重新配置为空中,从而无视物理定律。那他们怎么做?
几个因素影响了猫能够登陆所有四分之一,但简而言之,有两个主要力量在起作用:物理学和神经病学。
“物理学家惊讶的是猫可以旋转以始终落在脚下的原因之一就是保护角动量,”格雷格·冈布尔(Greg Gbur),北卡罗来纳大学夏洛特分校的物理学家告诉现场科学。
本质上,这意味着,如果顺时针旋转,其他事情必须逆时针扭曲。想象一下一只猫从固定的倒置位置掉下来。通过在腰部弯曲,猫可以在一个方向上扭动其身体的前半部分,而后半则朝相反的方向扭动。到腰部展开时,猫已经右边了。 Gbur将其称为“弯曲与扭曲”模型,他的书“叶片和基本物理学”(耶鲁大学出版社,2019年)。
但还有其他技术这可以帮助猫自己在空中,并且很可能雇用了多个。在“ tuck and turn”方法中,一只猫在后腿上延伸了前腿和塞,使背面的惯性降低,这意味着对旋转运动变化的抵抗力较低。然后,它相反,塞在前腿并延伸后腿。它具有类似于旋转花样滑冰运动员:伸出手臂会增加惯性的时刻,而将手臂靠近身体会减少。这与速度成反比。随着惯性的上升,速度下降,反之亦然。猫还可以使用GBUR所谓的“螺旋桨尾巴”,它的工作原理类似。当尾巴朝一个方向旋转时,身体可以在另一个方向上旋转。
有关的:猫真的可以在黑暗中看到吗?
由于猫的柔软腰部区域(它们的骨盆和胸腔之间的空间),这种扭曲是可能的约翰·哈钦森,伦敦大学皇家兽医学院进化生物力学教授告诉Live Science。猫的椎骨瘦,这使它们比其他四足脊椎动物更灵活。
这种降落在四个方面的能力也具有神经解剖学的解释:右反射或响应。 Gbur说,与简单的反射(例如膝盖混蛋)不同,动物右手是一种复杂的反射,这意味着它与有意识的大脑息息相关。
纠正是对重力的行为反应,它依赖于前庭系统,该系统控制平衡。半圆形管和传感器打电话耳石在猫的内耳中,其加速度和位置相对于地面的变化,促使其肌肉以帮助其落在爪子上的方式移动。有趣的是,1950年代的实验表明,这种纠正反应不仅仅是从出生开始就根深蒂固的猫。当成年猫和新生小猫在零重力条件下在喷气机上飞行,小猫无法纠正自己,但成年猫做到了。哈钦森指出,由于耳石是用茂密的骨头制成的,因此他们可能需要在动物正确地正确地正确的情况下进行完全发展,但科学家并不完全确定。
但是,秋天的高度也很重要。研究已经显示了例如,当猫从高于七楼的高度高于较低高度时,猫的影响较小。这主要是由于空气阻力,这使猫的身体放慢了足够的速度以使其转弯。此外,根据发表在不可能的研究年鉴。 (这是不安全为了使猫的主有目的地放下猫来测试他们的纠正反应;他们会受伤,尤其是如果他们患有前庭疾病)
纠正响应并非唯一给家猫。许多野猫表现出相同的行为老鼠和兔子。对于猫,最合理的进化解释是他们倾向于爬树和其他地面的其他景点。对于兔子来说,捕食是一种可能的进化力。例如,鹰水平向兔子旋转时,兔子会垂直跳跃,导致鹰为兔子摸索,将其从线性路径上拆除。因此,兔子进化了一种直立和不受伤害的方式。
对于一个行为科学家曾经仅是多年的本能,Gbur说,多种技术可以是答案。
他说:“我们将其内置在我们的DNA中,以寻找解决问题的最简单解决方案,但自然只关心最有效的解决方案。” “任何使它更快的东西都更好。”