Почему кошки всегда приземляются на лапы падая с высоты?

В одной Нью-Йоркской ветеринарной лечебнице хранится история болезни кошки Сабрины, которая после падения с 32 этажа осталась жива, отделавшись сломанным зубом, и другими мелкими травмами. На первый взгляд эта фантастическая история не так уж удивительна и уж совсем не уникальна.

Если с большой высоты падает человек, то он обычно получает тяжелую травму — переломы черепа и позвоночника, может развиться тяжелое внутреннее кровотечение. Редко кто остается в живых после падения с высоты в несколько этажей.

Как кошки приземляются на лапы

Вопрос падения кошек занимал физиков давно. Было предложено несколько приблизительных моделей, которые могли бы объяснить, как котам удается приземляться на лапы. Ученые пришли к выводу, что всё-таки это рефлекс, а не специальный расчёт вращения в начале падения, как было принято думать раньше. Вот что помогает кошкам безопасно приземлиться:

  • Превосходно развитый вестибулярный аппарат, контролирующий положение тела в пространстве;
  • При падении кошки растопыривают лапы, увеличивая площадь поверхности тела, превращаясь благодаря этому в маленький «парашют». Скорость падения не превышает при этом 100 км/ч, вне зависимости от высоты, с которой животное падает;
  • Для переворота кошка в первую очередь выравнивает голову, а затем изгибает посередине тело. После чего переворачивается на 180⁰ по своей оси и снова меняет изгиб тела, компенсируя угловой момент, который возникает при вращении. Обе половины тела при этом вращаются, скорее всего, синхронно. То есть тело изгибается, но не скручивается;
  • Задние лапы при этом перед падением выравниваются соответственно положению передних;
  • Перед приземлением кошки немного выгибают спину и подгибают лапы, чтобы сила удара распределилась по сухожилиям и мышцам, смягчая приземление;
  • Мышцы кошек выступают отличным амортизатором, так как по отношению к общему весу тела они более сильные, чем, например, у человека.

Кстати, согласно исследованиям кошки при падении с очень большой высоты, приземляются все-таки не на лапы, а на живот. А беcхвостые кошки двигаются в полёте так же, как и хвостатые. Только для правильной группировки они больше используют задние лапы. Глухие кошки падают так же, как и здоровые, а вот слепые ведут себя менее активно при падении.

«Падающая фигуристка»

Французский математик XVII-XVIII веков Антуан Паран, а вслед за ним Джеймс Клерк Максвелл считали, что кошка, которая в момент падения уже вращается, может изменять скорость своего вращения, подтягивая или вытягивая во всю длину лапы, из-за чего меняется её общий момент инерции. Объяснение подробно записал уже Уильям Гордон Стейблс.

«В начале падения с высоты внизу находится спина кошки, выгнутая полукругом. Природный инстинкт побуждает её, после того как она пролетела один-два фута, внезапно сократить мускулы спины и вытянуть лапы; теперь уже живот её выгибается, а спина становится вогнутой, что меняет центр тяжести и переворачивает тело; после этого кошке, чтобы приземлиться на лапы, остается только удерживать себя в этом положении».

Это объяснение не похоже на правду: кошка в свободном падении ни к чему не прикреплена, а значит, перемена положения её тела никак не влияет на его устойчивость. Кроме того, учёные не могли по-настоящему заметить все движения животного, потому что кошки переворачиваются слишком быстро. Но вскоре на помощь людям пришла фотография.

Кошки в космосе

В 1950-60 годах в ходе экспериментов по подготовке запуска животных и человека в космос велось изучение поведения кошек в невесомости. Выяснилось, что в невесомости кошки не переворачиваются, так как там нет гравитации. По возвращении в поле силы тяжести кошка может перевернуться, если провела в невесомости не более пяти секунд. В ином случае доля успешных переворачиваний падала.

Томас Кейн, профессор инженерной математики Стэнфордского университета, применил свои математические методы и к задаче о падающей кошки. Он создал самую точную на сегодняшний день модель, в которой сочетаются гипотезы Радемакера и Марея. Изучение движения кошки использовали, чтобы научить астронавтов эффективно менять положение тела в невесомости.

Сложный рефлекс

Не менее важным был вопрос о том, как мозг животного управляет мышцами тела, чтобы перевернуть кошку правильно. В 1916 году Льюис Вид из Университета Джона Хопкинса и его коллега Генри Мюллер провели первое исследование кошачьего рефлекса с точки зрения нейробиологии. Их интересовали не конкретные движения кошки, а то, как нервная система инициирует эти движения.

Вид «выключил» из процесса большие полушария кошки — и увидел, что кошка, лишенная больших полушарий, не проявляет рефлекса переворачивания. Это позволило предположить, что для переворачивания в воздухе необходимо сознание. Кроме того, Мюллер и Вид попытались разобраться в том, как кошка определяет, в какую сторону необходимо повернуться, чтобы приземлиться на лапы. Они выяснили, что кошка с завязанными глазами способна перевернуться и приземлиться в правильном положении, может это сделать и кошка с поврежденным вестибулярным аппаратом, но действующим зрением. А вот если завязать кошке глаза и при этом повредить ее вестибулярный аппарат — кошка не будет даже пытаться перевернуться. Значит, рефлекс переворачивания опирается либо на зрение, либо на чувство равновесия.

Как кошки выживают, падая с большой высоты?

Помимо умения группироваться кошки обладают рядом преимуществ, которыми их наградила природа:

1. Скелет. Гибкие и легкие кости вкупе с небольшим размером помогают кошкам оставаться более защищенными, чем другие животные и люди, при падении с высоты.

2. Сопротивление. Конечная скорость — это максимальная скорость, которой достигает объект при падении. Ее можно уменьшить, увеличив лобовое сопротивление, то есть сопротивление воздуха, которое может замедлить объект. Кошки имеют повышенное сопротивление благодаря тому, как они двигают конечностями во время падения. Также сопротивление увеличивает шерсть. Именно поэтому пушистые кошки более защищены при падении с высоты.

3. Лапы. Кошачьи лапы сильные и мускулистые. Они помогают кошкам передвигаться незаметно, а также смягчают падение, действуя как амортизаторы. Сила удара распределяется между четырьмя конечностями и позволяет защитить тело.

4. Хвост. Он может помочь стабилизировать тело при падении. У короткохвостых и бесхвостых кошек такого преимущества нет, но это не влияет на сам рефлекс выпрямления.

Кот не может ходить самостоятельно, заваливается на бок.

Здравствуйте, у нас вот такая проблема. Кот в течение 3-4 дней не может нормально ходить, его «заносит» в левую сторону. Изначально он хромал на левую лапу, она подкашивалась внутрь, а теперь вся левая сторона как-будто отказывает. Посещать врача стали после того, как Сеня стал вялым, малоподвижным. Нам сказали,что проблема в почках, ставили капельницы, но состояние не улучшалось. Затем сделали УЗИ,ничего проблемного нет. Врач для проверки решила сделать снимок легких, оказалось что там отек. Вот сейчас встали в очередь на УЗИ сердца, оказалось, это очень проблемно в Москве. Во время лечения кололи витамины, состояние улучшалось, кот кушал, бодрым вроде был. Потом как раз стал хромать на левую лапку, мы думали, что укололи в мышцу неудачно, так как делаем уколы самостоятельно. Но врачи сказали, что это быстро проходит. На какое то время он стал ходит нормально, как обычно. А потом, как я уже сказала, стал заваливаться. Сегодня совсем все ухудшилось, самостоятельно ходить он не может, только если поддерживать его с левой стороны. От еды отказывается. Лапы задние он вроде чувствует, даже иголочкой проверяли. Сене 13 лет. Помогите пожалуйста, мы очень переживаем за нашего котика!

Механизм приземления на лапы

Эксперименты с падением кошки были проведены еще два века назад французскими исследователями. Они меняли высоту, отпускали кошку и анализировали ее движения. Долгое время считалось, что за приземление на четыре лапы отвечает хвост, ведь именно он считается своеобразным рулем. Но позже выяснилось, что даже без хвоста кошка всегда приземляется на лапы.

Независимо от положения, в котором начинается падение, за очень короткое время тело кошки разворачивается и выравнивается по отношению к земле. Более подробно это выглядит так

«Подожмись и поворачивайся»

Медик и фотограф Этьен-Жюль Марей зафиксировать все этапы падения кошки на фотографиях. Увидев эти фото, французская Академия не поверила своим глазам. Как кошка может перевернуть себя на пол-оборота без точки опоры? Может быть, она отталкивалась от подоконника или руки, которая её роняет? Но нет, фотографии Марея ясно показали, что переворот начинается только тогда, когда кошка уже находится в свободном полете и не имеет рядом никаких объектов, от которых она могла бы оттолкнуться.

Математик Эмиль Гийю предложил такую модель происходящего: кошка при помощи своих передних и задних лап управляет моментом инерции передней и задней частей тела. Сначала вытягивает задние лапы и подбирает передние (и вот верхняя часть уже правильно сориентирована), затем подбирает задные лапы, вытягивает передние и «докручивает» нижнуюю часть до правильной ориентации, при этом не поворачивая верхнюю, которая уже находится в правильной позиции.

Помогите спасти кота! Кот умирает.

Очень нужен дельный совет! После перенесенной болезни спустя время коту была сделана прививка. После прививки (на 3 день) у кота как будто отнялись конечности (параличом не могу назвать, тк. все-таки ими шевелит). Побочные действия на центр.нервную систему. Вытягивание конечностей как при судорогах (сами судороги не наблюдаются, как лыжник вытягивает лапы и скользит по линолеуму), подергивание головой во время лакания жидкости как будто икота (но это точно не икота). Кот уже около 3 дней почти ничего не ест (из ложки пою его бульоном), в туалет 1 раз в 1-2 дня «по-маленькому». Сам не ходит, не сидит, только лежит на боку. Голову тоже держит с трудом. Взгляд сознательный, мурлычет. Врач ничего поделать не может, диагноз тоже не определен. Только слова: «ничего не могу сказать, остается только колоть уколы и надеяться». Я уже перестала звонить врачу (врач один из лучших в городе, только хорошие отзывы). Усыплять не хочу. Считаю, что если есть хоть маленький шанс — его нужно использовать. Помогите, что еще можно сделать? Далее вся наша история болезни для профессионалов: Начну сначала: взяли маленького котенка (1-1,5мес) в приюте для животных (июнь 2012). Котенок оказался больной. Через неделю сильно потерял в весе, лечили кишечную инфекцию (противовирусный препарат фоспренил, катазал иммуностимулятор и антибиотик не помню названия). Вылечили за неделю. Октябрь 2012 — кот отказался от пищи. Причины неизвестны, не уследили, т.к. в это время ребенок был в больнице. Во время травмы ребенка кот действительно испытал стресс, забился под диван и полдня там просидел. Обратились к ветеринару. Причину заболевания так и не выяснили, взяли анализ крови — все в пределах физиологической нормы. Лечение около 3 недель: фоспренил (противовирус), кобактан (антибиотик), катазал (иммуностимулятор). Вроде бы кот более-менее пришел в себя. Закончили лечение. Через неделю у кота «закрылись» глаза (т.е. внутреннее веко закрыло глаз на 1/3 примерно). Снова к врачу. Сказали: кошачий герпес. Возобновили фоспренил + капли анандин в глазки и нос. Лечили недели 2. Лучше коту не стало. Тут уже в клинике нами занялся главврач (хозяин клиники). У кота температура 41,2 (норма 38-39). Назначил антибиотик (человеческая суспензия амоксиклав). Еженедельный контроль крови (кровь, кстати, так в норме и была). Кот пошел на поправку. Кот начал кушать, играться, словом, вернулся к обычной жизни. В 20-х числах декабря закончили лечение. Через 10 дней дали глистогонное, еще через 10 дней нам назначили прививку Мультифел-4. Через 2 дня после прививки кота как будто парализовало. Ощущение, будто у него инсульт был. Лапы как в судорогах, сначала ходил на высоких прямых лапах (как на ходулях). Не держал равновесие, заваливался на бок, мог врезаться в дверной косяк, отказ от еды, туалета. Снова к врачу. Лечение: капельница физраствор + пирацетам + витамины В1,В6 поочередно, + церебролизат (все препараты из человеческой аптеки). На 2-й день лечения пропала надежда, но лечение не бросали. На 5-й день кот пришел в себя.Радости не было предела. На 7-й день болезни коту снова (на пустом месте, можно сказать) стало плохо. Глажу его, делаю массаж, разминаю лапы, грею его, делаю уколы и капельницы. К слову сказать, более душевного и умного животного у меня никогда в жизни не было. Можете себе представить, что кот играет с ребенком в прятки! Несмотря на все его болезни никогда не было мысли отказаться от него. От него никогда не ждешь подвоха, он никогда не наделает пакостей или утащит что-то изподтишка. Каждое утро просыпаюсь и каждый день возвращаюсь с работы и нет уверенности, что он меня дождется…

Позвоночник


Flying kittens
Помимо мускулатуры, удачный полет зависит и от гибкости суставов позвоночника. Кошка, в отличие от человека, обладает большим количеством звеньев позвоночника (у кошки их тридцать, тогда как у человека – 24). Это делает кошачий позвоночник эластичным, и именно поэтому животное может так элегантно и изящно выгибать спину, так, как не способен сделать человек.

Замечательно развитый вестибулярный аппарат позволяет кошке, которая падает на землю, ориентироваться в окружающем пространстве, интуитивно давать оценку собственным шансам и приводить туловище в наиболее удачную для приземления позицию.

Кошка – это достаточно маленькое и легкое животное. Ее вес относительно площади туловища намного меньше, чем у человека. Это тоже способствует умению грамотно сгруппировать туловище.

Профилактика падения

Москитные сетки задержать кошку в окне не помогают. Они абсолютно бесполезны и защищают только от комаров. Эти сетки держатся на окне плохо, да и легко рвутся. Если кошке надо, она выпрыгнет в два счета.

Не надейтесь и на пластиковые окна с режимом проветривания. Это кошек не спасает. Они часто застревают между рамами, получая не менее страшные повреждения, чем при падении.

Продолжение статьи — после рекламы

Вместо всего этого для кошек придумали специальные металлические сетки. Они крепятся к окну очень надежно и не рвутся. Кошки даже могут прыгать и повисать на них. Поэтому, если у вас дома живет хвостатый друг, такая сетка жизненно необходима.

Возможные последствия

Самостоятельные эксперименты с кошачьими способностями чреваты опасными последствиями. Не стоит намеренно отпускать животное с большой высоты, иначе вместо успешного приземления перед глазами хозяина может случиться беда:

  • черепно-мозговые травмы;
  • разрывы внутренних органов;
  • переломы, вывихи;
  • гематомы, рваные раны;
  • шок.

У возрастных животных нередко наблюдаются проблемы опорно-двигательного аппарата, поэтому для них падение с высоты может закончиться летальным исходом. Но все негативные обстоятельства являются не более, чем исключением. Каждая кошка, спустя 3—4 недели после рождения, априори умеет приземляться правильно.

Каждый человек, хотя бы раз в жизни, задается вопросом — почему кошки приземляются на лапы? Не смотря на то, что данный феномен легко объясняется с точки зрения особенностей физиологии семейства кошачьих, для большинства людей это не более, чем уникальная и неповторимая способность. Кошки — удивительные животные, которые никогда не перестанут удивлять и покорять человечество.

Предыдущая

Вопрос-ответ Норма креатинина в моче у кошек

Следующая

Вопрос-ответ Умеют ли кошки плавать

Отличная статья

Сопутствующие симптомы

Симптоматика заболеваний может развиваться по двум путям. В первом случае проявляется сразу и в полной мере, а во втором проявляется постепенно с эффектом усиления. В любой ситуации требуется как можно раньше обратиться за помощью к специалисту. Среди самых частых симптомов находятся:

  • шаткая походка;
  • заваливание на бок при ходьбе;
  • невозможность быстро двигаться;
  • нарушение координации;
  • неуверенное поведение в пространстве;
  • боязнь сделать движение;
  • аккуратное наступание на одну сторону лап;
  • зрачки различного размера;
  • бегающие глаза;
  • обмороки;
  • неадекватная реакция на привычные действия;
  • при эпилепсии непроизвольно смыкаются челюсти, судороги, непроизвольное мочеиспускание.

Такое поведение оправдывается боязнью животного упасть, кружению головы, болям в мозге и сердце, а также конечностях. Развитие параличных состояний может начаться в результате поражения организма инфекцией, либо воспалительным процессом во внутренних органах и системах, при нарушении кровотока. Если нарушаются отделы позвоночного столба, то нередко хозяева отмечают нарушение в дефекации мочевого пузыря и кишечника. Развитию атаксии может способствовать опухоль головного мозга, панлейкопения, отравления химикатами, травмы черепа.

Лечение назначается только врачом ветеринаром на основе поставленного диагноза. В ряде случае животному будет показано стационарное лечение с проведением инъекций, капельниц.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]