Coloana vertebrală a pisicilor dezvăluie secretul aterizării pe picioare

Curiozitate.ro

Coloana vertebrală a pisicilor dezvăluie secretul aterizării pe picioare

Ce ar fi fizica fără pisici? De la experimentul lui Schrödinger la misteriosul efect Cheshire, felinele au împins mereu disciplina spre întrebări incomode.

Una dintre ele rămâne de trei secole în aer, la propriu: cum reușește o pisică să se răsucească în gol și să aterizeze pe toate cele patru labe, deși mecanica de bază pare să interzică asta? Paradoxul începe cu o regulă fermă: conservarea momentului cinetic.

Un corp nu poate să pornească singur în rotație fără un sprijin exterior. Și totuși, dacă o pisică este lăsată să cadă, aproape fără greș, își reorientează corpul și ajunge întreagă la sol. „Este o mișcare care i-a descumpănit multă vreme pe fizicieni”, spune Hannah Fry, profesoară la Cambridge.

În 1894, primele fotografii de mare viteză au făcut din această ispravă un fapt observabil, nu doar o impresie. Reacția a fost pe măsură: Académie des sciences a vorbit despre o contradicție flagrantă cu principiile mecanice. De atunci, ipotezele s-au succedat.

La început s-a crezut într-un „strânge și pivotează”: pisica și-ar trage membrele anterioare pentru a se roti mai repede, apoi le-ar întinde din nou pentru a frâna. A urmat teoria cozii-giruetă, până când s-a constatat că și pisicile fără coadă reușesc aceeași piruetă.

O echipă de la Universitatea Yamaguchi, în Japonia, propune acum o piesă nouă în acest puzzle. Prin analiza comparată a coloanelor vertebrale și prin captură de mișcare din mai multe unghiuri, cercetătorii au observat o particularitate anatomică greu de intuit.

Coloana unei pisici nu este uniformă: are două zone cu proprietăți mecanice radical diferite. Segmentul superior, de la gât până spre mijlocul spatelui, este extraordinar de flexibil. Permite o torsiune axială amplă, aproape fără efort. În schimb, regiunea lombară este mult mai stabilă și rigidă.

Această rigiditate funcționează ca un punct de sprijin intern, un adevărat stabilizator biologic: pisica rotește mai întâi partea anterioară a corpului sprijinindu-se pe zona posterioară, mai fixă; apoi, printr-o reacție secvențială, restul trunchiului urmează mișcarea.

Răspunsul pare convingător, dar povestea nu se încheie aici. După cum remarcă fizicianul Greg Gbur, problema a devenit atât de nuanțată încât depinde de individ.

Fiecare pisică pare să aibă propria „semnătură” de mișcare, un amestec precis între torsiunea coloanei, microcorecțiile făcute cu labele și balansul cozii. Fizica a făcut un pas mare în înțelegerea acestei piruete vechi de când pisicile, dar natura păstrează încă un avans.

Pentru a închide definitiv un dosar deschis în epoca lui Newton și reluat de Maxwell, oamenii de știință vor să construiască modele 3D multi-unghi care să surprindă fiecare nuanță a acestei contorsionări ce refuză să se supună orbește manualelor. Studiul este publicat în The Anatomical Record.

Surse și detalii suplimentare