La capacità dei felini di atterrare sempre sulle quattro zampe dipende da due fattori: fisica e neurologia
- I gatti mentre cadono riescono sempre ad assumere la posizione corretta per atterrare sulle zampe
- Durante la caduta effettuano movimenti del corpo e una particolare rotazione che in fisica è detta “conservazione del momento angolare”
- Le contorsioni sono possibili grazie alla regione lombare flessibile
- La posizione in atterraggio dipende anche una risposta neuronale chiamata “riflesso o risposta di raddrizzamento”
- Gli studi hanno dimostrato che maggiore è l’altezza da cui cadono i gatti e minore è l’impatto nell’atterraggio
La capacità dei gatti di cadere anche da notevoli altezze e atterrare sempre in piedi ha lasciato perplessi gli scienziati per decenni. I felini mentre cadono riescono ad assumere la posizione corretta per atterrare sulle zampe.
La rotazione del corpo
Nel 1894, il fisiologo francese Étienne-Jules Marey usò una nuova tecnica fotografica per scattare una serie di foto che documentavano una delle meraviglie del regno animale: un gatto che cadeva e atterrava in sicurezza in piedi. La serie di foto ad alta velocità, riprodotta su Nature, mostra il gatto che ruota nell’aria.
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 dichiarato a WordsSideKick.com Greg Gbur , fisico dell’Università della Carolina del Nord.
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. Durante il movimento di rotazione, il gatto estende le zampe anteriori e ritira quelle posteriori, il che significa una minore resistenza ai cambiamenti nel sistema rotatorio. Poi estende le zampe posteriori e ritira quelle anteriori, ottenendo un effetto simile a quello di un pattinatore che fa la piroetta: quando allarga le braccia aumenta il momento di inerzia e la rotazione rallenta, mentre se le avvicina al corpo la rotazione aumenta. 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.
La risposta del cervello
«Tali contorsioni sono possibili grazie alla regione lombare flessibile (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. Si tratta di 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.
Tuttavia, 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.
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Alcuni studi efefttuati negli anni 50 su gatti cuccioli e gatti adulti ha mostrato che la capacità di cadere in piedi non è innata ma si acquisisce crescendo, probabilmente con lo sviluppo della struttura ossea e neuronale. Le risposte di raddrizzamento non sono esclusive dei gatti domestici. Molti gatti selvatici mostrano lo stesso comportamento, così come ratti e conigli.
From a scientific paper entitled “Photographs of a Tumbling Cat” by Étienne-Jules Marey published in @Nature in 1894
Editor’s comment: “The expression of offended dignity shown by the cat at the end of the first series indicates a want of interest in scientific investigation.” pic.twitter.com/pr1XYUbXKg
— mindundermatter (@mindundermatter) January 29, 2022
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- https://www.livescience.com/animals/cats/how-do-cats-land-on-their-feet
- https://www.wonderopolis.org/wonder/how-do-cats-always-land-on-all-four-feet
- https://www.scu.edu/illuminate/thought-leaders/phil-kesten/why-do-cats-always-land-on-their-feet.html
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