Proč kočky vždycky dopadají na nohy? |

Kočky provádějí to, čemu se říká „vzpřimovací reflex“. Kočka chytře využívá fyzickou sílu k otočení těla a vyhnutí se zranění během volného pádu. Jak to kočka dělá a dokážete totéž i vy?

Kočky jsou neuvěřitelně hbité a flexibilní. Dokážou se vtěsnat do těsných prostor a skákat do zdánlivě nemožných výšek. A z takových riskantních pokusů vycházejí bez úhony a vždy přistávají na všech čtyřech.

Ale jak to dělají? A jsou kočky jediná zvířata s touto schopností odolávat smrti?

Experiment s padající kočkou Mare

Vědci v 19. století byli zmateni schopností některých zvířat měnit orientaci svého těla při pádu, jako například známý fenomén koček.

Etienne-Jules Marey byl jedním z takových vědců. V roce 1894 se Marey pokusil pochopit dynamiku pádu kočky tak, že ji hodil vzhůru nohama a pořídil sérii snímků pomocí chronografie. Chronografie je metoda zachycení série fází pohybu.

Pomocí této fotografické techniky zachytil po sobě jdoucí fáze padajícího pohybu kočky a publikoval je v časopise Nature.

Dříve se někteří domnívali, že kočky se odrážejí od rukou padající osoby, aby převrátily její tělo, ale Mareovy fotografie ukazují opak. Kočka nevykazuje rotaci na začátku pádu, ale místo toho se převrátí v polovině pádu. To znamená, že kočka během volného pádu získává moment hybnosti.

Ale to je v rozporu se zákony fyziky!

Podle Newtonova zákona pohybu nemůže žádný objekt změnit svůj pohyb, pokud na něj nepůsobí vnější síla, tak jak mohou kočky vzdorovat fyzice?

Jak se kočky otáčí při pádu?

Na začátku pádu je kočka vzhůru nohama, se čtyřmi tlapkami směřujícími k nebi a zády k zemi. Jedinou silou, která na kočku působí, je gravitace, která směřuje svisle.

Aby se kočka mohla otočit, potřebuje vnější sílu působící opačným směrem, aby se mohla otočit a namířit tlapky k zemi. Protože se kočka při pádu vznáší ve vzduchu, neexistuje žádná taková vnější síla, která by jí pomohla se otočit. Místo toho si kočka pomáhá kroucením svalů těla, aby se otočila.

Zotavovací reflex

Aby si ochránila svá těla a vyhnula se zranění během volného pádu, některá zvířata se ve vzduchu přemetají, aby bezpečně dopadla na nohy. Schopnost zvířat změnit orientaci těla během pádu je známá jako vzpřimovací reflex. Tento vzpřimovací reflex ve vzduchu byl zdokumentován u mnoha savců, včetně koček, morčat, králíků, krys a primátů.

Kočky a gekoni přeorientovávají svá těla zachováním momentu hybnosti.

Na Mareových obrázcích je vidět, jak se kočka při pádu prohýbá v zádech. Tím se tělo kočky efektivně rozdělí na dvě různé části. Abychom pochopili problém padající kočky, musíme si představit horní a dolní část těla kočky jako dva tuhé válce s různými osami otáčení.

Kočka začne otáčet hlavou směrem k fotoaparátu s nataženými zadními nohami a zároveň zasouvá přední nohy. Možná jste viděli krasobruslaře, jak si při točení zasouvají ruce. Zatažením paží zvyšují svou úhlovou rychlost, což jim pomáhá točit se rychleji. Kočky používají stejný princip při pádu.

Když se přední část těla kočky otočí o 180° kolem pasu, zadní část těla se otočí opačným směrem o přibližně -5°, aby se zabránilo změně celkového momentu hybnosti. Výsledný moment hybnosti je tedy nulový, protože opačné rotace dvou oddělených částí kočky se vzájemně ruší.

Když má kočka hlavu a přední tlapky na zemi, natáhne přední tlapky a zároveň stahuje zadní. To umožňuje zadním tlapkám dohnat přední. Změnou směru tak může kočka otočit zadní část a srovnat ji s přední.

Když jsou všechny čtyři tlapky kočky otočené k zemi, může bezpečně a pohodlně přistát.

My lidé bohužel touto úžasnou superschopností obdařeni nejsme. Lidé však mají typ vzpřimovacího reflexu zvaný posturální vzpřimovací reflex. Patří mezi ně například zrakový pravý reflex, labyrintový pravý reflex a krční pravý reflex, abychom jmenovali alespoň některé. Tyto reflexy nám sice nemusí zachránit život, pokud upadneme, ale rozhodně nám pomáhají udržovat správnou orientaci těla a držení těla.

Vzpřimovací reflex kočky ji však nečiní imunní vůči vážným nebezpečím spojeným s pádem z velké výšky. Podle jedné studie 96,5 % koček pády z výšky přežilo. Přestože pád přežily, mnoho koček utrpělo různé zlomeniny kostí a trvalé změny fyzického zdraví. To naznačuje, že i přes schopnost rychle se postavit na nohy se kočky ne vždy z pádu dostanou bez úhony!