سر هبوط القطط على أقدامها: كيف تتحدى الفيزياء بمرونة عمودها الفقري؟

لطالما أثارت قدرة القطط على النجاة من السقوط المرتفع دهشة البشر، مما عزز الأسطورة الشائعة بأنها "تمتلك سبعة أرواح". لكن بعيداً عن الأساطير، تقف الفيزياء وعلم التشريح خلف هذه المهارة المذهلة التي تُعرف باسم "منعكس الاستقامة في الهواء".

لغز حير العلماء لسنوات

تقول القوانين الفيزيائية إن الأجسام في الهواء لا يمكنها تغيير اتجاهها بسهولة دون قوة خارجية. ومع ذلك، تنجح القطط دائماً في الالتفاف والهبوط ببراعة. مؤخراً، حسمت دراسة يابانية من جامعة ياماغوتشي، نُشرت في دورية "ذي أناتوميكال ريكورد"، هذا الجدل بكشفها عن السر الذي يكمن في التصميم الفريد للعمود الفقري لدى القطط.

التشريح السحري: الصدر مقابل القطن

كشفت الدراسة أن السر الحقيقي لـ سر هبوط القطط على أقدامها يكمن في تقسيم عمودها الفقري إلى منطقتين متباينتين في المرونة:

• العمود الفقري الصدري (العلوي والمتوسط): يتميز بمرونة فائقة تسمح للقط بالالتواء والالتفاف بحرية تامة.
• العمود الفقري القطني (أسفل الظهر): يتسم بصلابة أكبر، حيث يعمل كـ "مرساة" أو نقطة تثبيت تدعم الحركة.

كيف تنفذ القطة حركة الالتفاف؟

لا تدور القطة ككتلة واحدة، بل تتبع تسلسلاً حركياً هندسياً فائق الدقة:

1. المرحلة الأولى: بمجرد السقوط، تدير القطة رأسها وأطرافها الأمامية نحو الأرض مستغلة خفة الجزء الأمامي ومرونة الفقرات الصدرية.
2. المرحلة الثانية: يبدأ الجزء الخلفي بالدوران، وهنا يأتي دور الفقرات القطنية الصلبة التي تمنع الدوران العشوائي وتعمل كنقطة ارتكاز لتوجيه النصف الخلفي بدقة.

منهجية الدراسة اليابانية

اعتمد الباحثون على أسلوبين علميين لتوثيق هذه النتائج:

• التشريح الدقيق: فحص فقرات القطط وقياس قدرتها على مقاومة الالتواء.
• التصوير بالحركة البطيئة: استخدام كاميرات عالية السرعة لرصد حركة القطط وتحديد نقاط الالتفاف بدقة مليمترية.

لماذا تهمنا هذه النتائج؟

أوضح الباحثون عبر منصة "Phys.org" أن هذا الاكتشاف لا يفسر مهارة القطط فحسب، بل يفتح آفاقاً جديدة في مجالات متعددة:

• تطوير الروبوتات: تصميم روبوتات أكثر توازناً ومرونة.
• الطب البيطري: فهم أفضل لإصابات العمود الفقري وطرق علاجها.
• النماذج الرياضية: تحسين المحاكاة الحاسوبية لحركة الحيوانات.

الخلاصة:
بينما ركزت الدراسات السابقة على النماذج الفيزيائية النظرية لحفظ الزخم الزاوي، قدمت هذه الدراسة اليابانية الدليل المادي الأول على أن "ميكانيكا الأجساد" هي التي تمنح القطط تفوقها الفطري، لتظل دائماً سيدة التوازن في عالم الحيوان.

المصدر: الجزيرة