Quando i gatti cadono, si ribaltano con uno sforzo apparentemente minimo, cosa che ha lasciato perplessi gli scienziati per decenni. I nostri amici felini sembrano sfidare le leggi della fisica riconfigurandosi a mezz’aria senza l’intervento di un’altra forza. Allora come lo fanno?
I gatti sfidano le leggi della fisica?
Diversi fattori influenzano il modo in cui un gatto riesce ad atterrare a quattro zampe, ma in poche parole, ci sono due forze principali in gioco: fisica e neurologia.
“Uno dei motivi per cui i fisici sono rimasti sorpresi dal fatto che i gatti potessero ruotare per atterrare sempre in piedi è la conservazione del momento angolare”, ha detto a WordsSideKick.com Greg Gbur , fisico dell’Università della Carolina del Nord a Charlotte.
In sostanza, ciò significa che se qualcosa gira in senso orario, qualcos’altro deve girare in senso antiorario. Immagina un gatto che cade da una posizione stazionaria a testa in giù. Piegandosi in vita, il gatto può ruotare la metà anteriore del corpo in una direzione e la metà posteriore nella direzione opposta.
Quando si apre in vita, il gatto è rivolto verso l’alto. Gbur ha soprannominato questo modello “piega e torci” nel suo libro ” Falling Felines and Fundamental Physics ” (Yale University Press, 2019).
Ci sono altre tecniche che possono aiutare i gatti a raddrizzarsi a mezz’aria, ed è probabile che ne utilizzino più di una. Nel metodo “tuck and turn”, un gatto estende le zampe anteriori e infila quelle posteriori, conferendo alla parte posteriore un momento di inerzia inferiore, il che significa una minore resistenza ai cambiamenti nel movimento rotatorio.
Poi fa il contrario, ripiegando le zampe anteriori ed estendendo quelle posteriori. Ha un effetto simile a quello di un pattinatore artistico che gira : allargare le braccia aumenta il momento di inerzia, mentre avvicinare le braccia al corpo lo diminuisce.
Ciò è inversamente correlato alla velocità. All’aumentare dell’inerzia, la velocità diminuisce e viceversa. I gatti possono anche usare quella che Gbur chiama “la coda dell’elica”, che funziona in modo simile. Mentre la coda gira in una direzione, il corpo può ruotare nell’altra.
Tali contorsioni sono possibili grazie alla regione lombare flessibile dei gatti – lo spazio tra il bacino e la cassa toracica – ha detto a WordsSideKick.com John Hutchinson , professore di biomeccanica evolutiva presso il Royal Veterinary College dell’Università di Londra. I gatti hanno vertebre sottili, che li rendono più flessibili rispetto ad altri vertebrati a quattro zampe.
Questa capacità di atterrare a quattro zampe ha anche una spiegazione neuroanatomica: il riflesso o risposta di raddrizzamento. A differenza di un riflesso semplice, come un riflesso istintivo, il raddrizzamento negli animali è un riflesso complesso, nel senso che è legato al cervello cosciente, ha detto Gbur.
Il raddrizzamento è una risposta comportamentale alla gravità che si basa sul sistema vestibolare, che controlla l’equilibrio . I canali semicircolari e i sensori chiamati otoliti nell’orecchio interno di un gatto rilevano i cambiamenti nella sua accelerazione e posizione rispetto al suolo, spingendo i suoi muscoli a muoversi in modo da aiutarlo ad atterrare sulle zampe.
È interessante notare che gli esperimenti degli anni ’50 hanno dimostrato che questa risposta di raddrizzamento non è semplicemente radicata nei gatti fin dalla nascita.
Quando gatti adulti e gattini appena nati venivano trasportati su jet in condizioni di gravità zero , i gattini non erano in grado di raddrizzarsi, ma i gatti adulti sì.
Poiché gli otoliti sono fatti di ossa dense, è possibile che debbano svilupparsi completamente prima che un animale possa raddrizzarsi adeguatamente, ha osservato Hutchinson, ma gli scienziati non ne sono completamente sicuri.
Anche l’altezza della caduta conta. Gli studi hanno dimostrato che i gatti atterrano con un impatto minore quando cadono da un’altezza superiore al settimo piano, ad esempio, rispetto ad altezze inferiori.
Ciò è dovuto principalmente alla resistenza dell’aria, che rallenta il corpo del gatto abbastanza da permettergli di girare. Inoltre, secondo una ricerca pubblicata su Annals of Improbable Research , è improbabile che i gatti si girino correttamente da meno di 1 o 2 piedi (da 0,3 a 0,6 metri).
Non è sicuro che i proprietari di gatti abbandonino di proposito i loro gatti per testare la loro risposta al raddrizzamento; possono farsi male, soprattutto se hanno una malattia vestibolare.
Le risposte di raddrizzamento non sono esclusive dei gatti domestici. Molti gatti selvatici mostrano lo stesso comportamento, così come ratti e conigli . Per i gatti, la spiegazione evolutiva più plausibile è la loro tendenza ad arrampicarsi sugli alberi e su altri punti alti da terra. Per i conigli, la predazione è probabilmente una forza evolutiva.
Quando un falco piomba verso un coniglio in orizzontale, ad esempio, il coniglio salterà verticalmente, facendo sì che il falco armeggi verso il coniglio , facendolo cadere dal suo percorso lineare. Pertanto, il coniglio ha sviluppato un modo per atterrare in posizione verticale e illeso.
Per un comportamento che gli scienziati hanno considerato per molti anni solo come un istinto, Gbur ha affermato che più tecniche possono essere la risposta.
“Abbiamo come parte integrante del nostro DNA cercare la soluzione più semplice a un problema, ma la natura si preoccupa solo della soluzione più efficace”, ha affermato. “Tutto ciò che lo fa rimettere in piedi più velocemente è migliore.”
