Приземление на лапы

Перейти к навигацииПерейти к поиску
«Падающая кошка» — 19 последовательных кадров, демонстрирующих умение кошки приземляться на четыре лапы с переворотом в воздухе на 180°. Работа опубликована в 1894 году в журнале Nature, автор — Этьен-Жюль Маре
Приземление кошек на четыре лапы в условиях нормальной гравитации и в невесомости

Приземле́ние на ла́пы — врождённая способность кошек приземляться на четыре лапы независимо от того, в каком положении кошка была в начале падения и с какой высоты она упала[1].

Описание

Рефлекс приземления на лапы начинает проявляться у котят к возрасту 3—4 недели и закрепляется к 6—7 неделям[2]. Возможность совершения подобного приземления обеспечивают кошке очень гибкий позвоночник и отсутствие ключицы[3]. Минимальная высота для переворота кошки на 180° составляет всего около 30 сантиметров[4]. Вопреки ранее распространённому заблуждению[5], кошки без хвоста почти так же свободно приземляются на четыре лапы, так как для сохранения момента импульса они используют задние лапы, а не хвост[6].

За чувство равновесия у кошек отвечает хорошо развитый вестибулярный аппарат, расположенный во внутреннем ухе. Дополнительным предохраняющим средством при падении служит рефлекторное расставление лап в стороны, в результате чего поверхность тела кошки увеличивается, и срабатывает «эффект парашюта»[7]. Однако в случае падения с большой высоты (из окон многоэтажных домов) этот рефлекс не всегда срабатывает, и животное может разбиться, что связано с эффектом «шока» при выпадении из окна. При падении с малой высоты (например, с рук ребёнка) времени на разворот может быть недостаточно, и кошка также может получить травму[8][9]. Как показали новые исследования, при падении с большой высоты кошки приземляются не на лапы, а скорее на живот[10][11][12]. В 1976 году ветеринарным врачом из Нью-Йорка Гордоном Робинсоном был описан так называемый высотный синдром[англ.][13], согласно которому: «чем выше здание, с которого упала кошка, тем меньше повреждений получит животное[14]. То есть, как ни парадоксально, 15-й этаж безопаснее 2-го»[15][16]. Математиком Ричардом Монтгомери была разработана теория, получившая название «Задача о падающей кошке», согласно которой кошка, падающая спиной вниз, переворачивается спиной вверх, даже если кинетический момент равен нулю[17].

С какой бы высоты ни падала кошка, её скорость не превысит 100 км/ч. Этому способствуют небольшой размер, лёгкие кости и шерсть, а также то, что в полёте кошка расставляет все лапы, достигая, как уже говорилось выше, «эффекта парашюта»[18]. Для сравнения — скорость падающего человека достигает 210 км/ч, даже если он в падении максимально увеличивает площадь своего тела для сопротивления набегающему воздуху.

Техника

Основная статья: Задача о падающей кошке
Схема выравнивания кошки в полёте

Согласно современным представлениям, для переворота в воздухе при падении кошка изгибает свое тело примерно посередине, после чего вращает одновременно переднюю и заднюю часть тела вокруг своей оси, в то же время изменяя направление изгиба своего тела. При этом угловой момент, возникающий от вращения тела кошки, компенсируется изменением направления изгиба, и суммарный угловой момент (с учетом того, что угловой момент — векторная величина) оказывается равным нулю.

В ряде научно-популярных источников[19][20] излагается также версия, что кошка компенсирует угловой момент от вращения тела, поочередно подтягивая и распрямляя задние и передние лапы и вращая переднюю и заднюю половину тела в разные стороны. Теоретически, поступая так, кошка также могла бы перевернуться в воздухе, не нарушая законов физики, однако авторы научных работ, рассматривающих переворот кошки в воздухе, исходят из того, что тело кошки изгибается, но не скручивается[21], и обе половины своего тела кошка вращает синхронно.

См. также

Примечания

  1. ↑ Почему кошки приземляются на лапы? Архивная копия от 18 марта 2015 на Wayback Machine (рус.) на сайте mybritishcat.ru, 22 ноября 2011
  2. ↑ Сечзера, Джери А.; Фолштейна, Сьюзан Е.; Гейгера, Эрик Х.; Мервиса, Рональд Ф.; Михана, Сьюзанн М. Development and maturation of postural reflexes in normal kittens (англ.) // Experimental Neurology[англ.] : journal. — 1984. — December (vol. 86, no. 3). — P. 493—505. — doi:10.1016/0014-4886(84)90084-0. — PMID 6499990. Архивировано 24 сентября 2015 года.
  3. ↑ Правда ли, что кошки всегда приземляются на лапы? Архивная копия от 19 марта 2020 на Wayback Machine (рус.) на сайте zooclub.ru
  4. ↑ Почему кошки приземляются на лапы Архивная копия от 29 сентября 2015 на Wayback Machine (рус.) на сайте 33cats.ru
  5. ↑ Я. И. Перельман. Задача о падающей кошке Архивная копия от 7 декабря 2015 на Wayback Machine, журнал «Природа и люди», № 42 за 1912 г.
  6. ↑ Почему кошки всегда приземляются на четыре лапы? Архивная копия от 19 марта 2020 на Wayback Machine (рус.) на сайте kotello.ru
  7. ↑ Allan Parachini. They Land on Little Cat Feet. Los Angeles Times. Дата обращения: 16 июня 2010. Архивировано 28 октября 2011 года.
  8. ↑ Keeping Indoor Cats Safe From Harm! www.a-house-full-of-cats.com. Дата обращения: 13 июня 2010. Архивировано из оригинала 19 мая 2012 года.
  9. ↑ High-Rise Syndrome. The American Society for the Prevention of Cruelty to Animals (ASPCA). Дата обращения: 13 июня 2010. Архивировано 19 мая 2012 года.
  10. ↑ Study finds the mystery of cats' falls. Star-News (29 декабря 1987). Дата обращения: 24 мая 2010. Архивировано 2 октября 2015 года.
  11. ↑ Vnuk D, Pirkić B, Maticić D, Radisić B, Stejskal M, Babić T, Kreszinger M, Lemo N. Feline high-rise syndrome: 119 cases (1998-2001). PubMed. Дата обращения: 3 июня 2010. Архивировано 10 августа 2010 года.

    High-rise syndrome was diagnosed in 119 cats over a 4-year period. 59,6 % of cats were younger than one year, and the average height of the fall was four stories. High-rise syndrome was more frequent during the warmer period of the year. 96,5 % of the presented cats, survived after the fall. 46,2 % of cats had fractured limbs; 38,5 % of fractures were of the forelimb, 61,5 % of the hindlimb. The tibia was fractured most often (36.4 %), followed by the femur (23.6 %). 78,6 % of femoral fractures were distal. The mean age of patients with femoral fractures was 9.1 months, and with tibial fractures 29.2 months. Thoracic trauma was diagnosed in 33,6 % of cats. Pneumothorax was diagnosed in 20 % of cats, and pulmonary contusions in 13,4 %. Falls from the seventh or higher stories, are associated with more severe injuries and with a higher incidence of thoracic trauma.

  12. ↑ Внук, Д.; Пиркич, Б.; Матичик, Д.; Радисик, Б.; Стейскаль, М.; Бабич, Т.; Крессинджер, М.; Лемо, Н. Feline high-rise syndrome: 119 cases (1998—2001) // Journal of Feline Medicine and Surgery[англ.]. — 2004. — Октябрь (т. 6, № 5). — С. 305—312. — doi:10.1016/j.jfms.2003.07.001. — PMID 15363762. Архивировано 25 июня 2015 года.
  13. ↑ Дж. Дайамонд. Высотный синдром кошек. Дата обращения: 3 июня 2010. Архивировано из оригинала 17 сентября 2012 года.
  14. ↑ The Straight Dope: Do cats always land unharmed on their feet, no matter how far they fall? Дата обращения: 28 июля 2010. Архивировано 19 мая 2012 года.

    Above seven stories, however, the number of injuries per cat sharply declined.

  15. ↑ Ирина Павленко. Сколько жизней у кошки? Человек спас кошачью жизнь. И его собственная судьба изменилась к лучшему. «Родная газета» № 2(186), 19 января 2007 г., полоса 72 (19 января 2007). Дата обращения: 3 июня 2010. Архивировано из оригинала 6 декабря 2007 года.
  16. ↑ Силагадзе З. К. Почему у кошек девять жизней? (20 января 2004). Дата обращения: 3 июня 2010. Архивировано 2 июля 2012 года.
  17. ↑ Richard Montgomery. UCSC Mathematics Faculty. Дата обращения: 3 июня 2010. Архивировано из оригинала 19 мая 2012 года.
  18. ↑ Джон Р. Хатчинсон. Vertebrate Flight: Gliding and Parachuting Архивная копия от 19 марта 2020 на Wayback Machine (англ.) на сайте ucmp.berkeley.edu[англ.], 11 января 1996
  19. ↑ Иэн Стюарт. Professor Stewart's Hoard of Mathematical Treasures. — Profile Books, 2010. — 565 p. — ISBN 9781847652621.
  20. ↑ Калле, Карлос И. Superstrings and Other Things: A Guide to Physics (англ.). — CRC Press. — P. 106, 107. — ISBN 9780750307079.
  21. ↑ Kane, T R; Scher, M P. (1969), «A dynamical explanation of the falling cat phenomenon», Int J Solids Structures. Дата обращения: 28 апреля 2020. Архивировано 22 февраля 2020 года.

Ссылки