راه ترقی

آخرين مطالب

چرا گربه‌ها همیشه روی چهار دست و پا فرود می‌آیند؟ دانش

چرا گربه‌ها همیشه روی چهار دست و پا فرود می‌آیند؟
  بزرگنمايي:

راه ترقی - عصر ایران /گربه‌ها استاد سقوط آزاد و نقض قوانین فیزیک هستند. قوانین فیزیک و پدیده‌ای چرخشی، به گربه‌ها کمک می‌کند که در سقوطی امن، روی چهار دست‌و‌پا فرود آیند. 
وقتی گربه‌ها از ارتفاع سقوط می‌کنند، به‌ظاهر با کمی تلاش به سمت راست می‌چرخند و به‌راحتی روی پاهایشان فرود می‌آیند. سقوط آزاد موفقیت‌آمیز گربه‌ها، از دهه‌ها پیش، ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده است. به نظر می‌رسد که گربه‌سانان پشمالوی ما در هوا، با تغییر شکل خودشان و بدون دخالت هیچ نیروی دیگری، قوانین فیزیک را به چالش می‌کشند؛ اما گربه‌ها چگونه این کار را انجام می‌دهد؟
 فرود گربه‌ها روی چهار دست‌و‌پا، به عوامل متعددی بستگی دارد. اما به زبان ساده‌تر، دو نیروی اصلی در این بازی نقش دارند: فیزیک و عصب‌شناسی.
گرگ گبور، فیزیک‌دان در دانشگاه کارولینای شمالی در شارلوت، به لایو‌ساینس گفت: «یکی از دلایلی که باعث می‌شود چرخش گربه‌ها و فرودشان روی چهار‌ دست‌وپا فیزیک‌دانان را شگفت‌زده کند، پایستگی تکانه زاویه‌ای است.»
در واقع، این اصل بدین معنی است که اگر چیزی در جهت عقربه‌های ساعت بچرخد، چیز دیگری باید در خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخد.
گربه با خم کردن کمرش می‌تواند نیمه‌ی جلویی بدنش را در یک جهت و نیمه‌ی عقب را در جهت مخالفش بپیچاند
گربه‌ای را تصور کنید که در حالت ثابت و به‌صورت وارونه سقوط می‌کند. این گربه با خم‌شدن از ناحیه‌ی کمر، می‌تواند نیمه‌ی جلویی بدنش را در یک جهت و نیمه‌ی عقبی را به جهت مخالفش بپیچاند. زمانی که کمر گربه ظاهر می‌شود، گربه در جهت درست خودش قرار می‌گیرد. گبور در کتابش با عنوان «گربه‌سانان افتان و فیزیک بنیادی» لقب «خم و پیچ» را به این مدل داده است.
اما تکنیک‌های دیگری نیز وجود دارد که به گربه‌ها کمک می‌کند تا در هوا تغییر شکل دهند و به احتمال زیاد، گربه‌ها برای انجام این حرکت بیش از یک تکنیک را به کار می‌گیرند. برای مثال گربه در روش دیگری به نام «جمع کردن و چرخیدن»، دست‌هایش را دراز می‌کند و پاهایش را جمع می‌کند. این حالت، «گشتاور لختی» کمتری را به قسمت پشتی بدنش می‌دهد. بدین معنی که پشت بدنش در حرکت چرخشی، مقاومت کمتری در برابر تغییرات دارد.
سپس، گربه برعکس حرکت قبلی را انجام می‌دهد، یعنی دست‌های خود را جمع می‌کند و پاهایش را دراز می‌کند. این اثر شبیه به حرکات اسکیت‌بازی در حال چرخش است: امتداد بازوها به سمت بیرون بدن، گشتاور لختی را افزایش می‌دهد؛ در حالی که نزدیکی بازوها به بدن باعث کاهش آن می‌شود. این پدیده، همبستگی غیر‌مستقیمی با میزان سرعت دارد: با افزایش گشتاور لختی، سرعت کاهش می‌یابد و برعکس.
همچنین، گربه‌ها می‌توانند از روشی که گبور آن را «دم پروانه‌ای» می‌نامد، استفاده کنند. این روش نیز مشابه روش قبلی عمل می‌کند. وقتی که دم در جهتی می‌چرخد، بدن می‌تواند در جهت دیگری بچرخد.

راه ترقی


جان هاچینسن، استاد مکانیک زیستی تکاملی در کالج سلطنتی دامپزشکی در دانشگاه لندن، می‌گوید چنین پیچیدگی‌هایی به‌لطف انعطاف‌پذیری بالای «ناحیه‌ی کمر» برای گربه‌ها ممکن می‌شود. فضای بین لگن و قفسه‌ی سینه آن‌ها ناحیه‌ی کمر نامیده می‌شود و این بخش از بدن گربه بسیار انعطاف‌پذیر است. گربه‌ها مهره‌های لاغری دارند و این باعث می‌شود که در مقایسه با سایر مهره‌داران چهار‌پا، انعطاف‌پذیری بسیار بالاتری داشته باشند.
توانایی فرود روی چهار دست‌و‌پا، از نظر نوروآناتومی نیز توضیح داده می‌شود: واکنش یا وضعیت صحیح، یعنی اصلاح جهت‌گیری بدن در زمانی که از حالت عمودی طبیعی خود خارج می‌شود. گبور می‌گوید برخلاف وضعیت ساده‌ای مانند تکان دادن زانو، وضعیت صحیح در حیوانات، وضعیتی پیچیده است؛ بدین معنی که به مغز خودآگاه آن‌ها بستگی دارد.
وضعیت صحیح، واکنش رفتاری حیوان به گرانش است و به سیستم دهلیزی او بستگی دارد، زیرا سیستم دهلیزی تعادل را کنترل می‌کند. کانال‌های نیم‌دایره‌ای و حسگرهایی در گوش داخلی گربه که «سنگ گوش» نام دارند، تغییرات در شتاب و موقعیت گربه را نسبت به زمین تشخیص می‌دهند و ماهیچه‌های گربه را وادار می‌کنند تا به گونه‌ای حرکت کنند که به او کمک کند روی پنجه‌هایش فرود آید.
آزمایشی در دهه 1950، به شکلی جالب‌توجه نشان داد که این واکنش اصلاحی، از بدو تولد در گربه‌ها وجود ندارد. وقتی گربه‌های بالغ و بچه‌گربه‌های نوزاد با جت در وضعیت گرانش صفر پرواز می‌کردند، بچه گربه‌ها نمی‌توانستند وضعیت خودشان را اصلاح کنند، اما گربه‌های بالغ این کار را انجام می‌دادند.
هاچینسن خاطرنشان می‌کند از آنجا که که سنگ گوش‌ها از استخوان متراکم ساخته شده‌اند، ممکن است برای اینکه حیوان بتواند وضعیت خودش را به‌درستی اصلاح کند، در ابتدا نیاز داشته باشند به‌طور کامل رشد کنند؛ اما دانشمندان کاملاً مطمئن نیستند.
گربه‌ها در ارتفاعی کمتر از 0٫3 تا 0٫6 متر نمی‌توانند به‌درستی بچرخند
با این حال، ارتفاع سقوط نیز مهم است. مطالعات نشان داده‌اند که گربه‌ها هنگام سقوط از طبقه‌ی مثلاً هفتم، با ضربه‌ی کمتری نسبت به ارتفاعات پایین‌تر فرود می‌آیند؛ زیرا مقاومت هوا، سرعت بدن گربه را به اندازه‌ی کافی کند می‌کند و به او امکان می‌دهد تا به‌موقع بچرخد. علاوه بر این، بر اساس یافته‌های مطالعات منتشر‌شده، بعید است که گربه‌ها در ارتفاعی کمتر از 0٫3 تا 0٫6 متر بتوانند به‌درستی بچرخند.
اگر سرپرستی گربه‌ای را به عهده دارید یا با گربه‌ای صمیمی هستید، به هیچ وجه ایمن نیست که برای سنجش واکنش صحیح، گربه را عمداً از ارتفاع رها کنید. گربه‌ها بسیار آسیب‌پذیر هستند و در صورت سقوط، به‌راحتی صدمه می‌بینند، به‌خصوص اگر به بیماری اختلال تعادل دچار باشند.
البته رفتار «وضعیت صحیح» فقط مختص گربه‌های اهلی نیست. بسیاری از گربه‌های وحشی و حتی خرموش‌ها و خرگوش‌ها نیز در شرایط مشابه، واکنش مشابهی را نشان می‌دهند. محتمل‌ترین توضیح فرگشتی برای توجیه این رفتار در گربه‌ها، تمایل بالای آن‌ها به بالا‌رفتن از درختان و سایر نقاط مرتفع‌تر از سطح زمین است.
اما در خرگوش‌ها، شکار، یک نیروی فرگشتی احتمالی است. به عنوان مثال، هنگامی که شاهینی به‌صورت افقی به سمت خرگوشی حرکت می‌کند، خرگوش به‌صورت عمودی به سمت بالا می‌پرد و باعث می‌شود که شاهین به‌دنبال او بیفتد. بدین صورت خرگوش، شاهین را از مسیر خطی خود خارج می‌کند. بنابراین، خرگوش نیز راهی را برای فرود عمودی بدون آسیب تکامل داده است.
گبور می‌گوید دانشمندان برای سال‌ها گمان می‌کردند که این رفتار غریزی است، اما پاسخ در تکنیک‌های متعددی پنهان بود.
او می‌افزاید: «ما این را به‌نوعی در دی‌ان‌ای خود داریم، برای حل مشکل به‌دنبال ساده‌ترین راه‌حل‌ها می‌گردیم؛ اما طبیعت فقط به مؤثرترین راه‌حل اهمیت می‌دهد. هر چیزی که ما را سریع‌تر به جواب برساند، بهتر است.»

لینک کوتاه:
https://www.rahetaraghi.ir/Fa/News/875819/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

معاملات اوراق و گواهی سپرده بورس کالا لغو شد

فرصت 5ساله شکایت برای مستاجرانی که بیش از سقف اجاره قرارداد بسته اند

وزیر اقتصاد: این حادثه تلخ خللی در عزم سایر خادمان ملت در انجام وظایف وارد نمی‌کند

شعار هواداران بارسلونا علیه رئیس و حمایت از ژاوی

حسن یزدانی و آخرین ملاقات با رئیس جمهور شهید

واکنش مسئول بانوان فدراسیون بسکتبال به‌ پیشنهاد طلا به داور

آغاز دور جدید تمرینات کشتی فرنگی از 2 خرداد

ترتیب 3 هفته پایانی لیگ برتر تغییر نمی‌کند

مسابقات کشتی آزاد جام تختی لغو شد

پایان لیگ قبل از فیفادی خرداد

وحید شمسایی: نگاه آیت الله رئیسی به ورزش ویژه بود

کلانتری: کسانی از فساد می‌نالند که خودشان یک پای کار هستند!

3 امتیاز از نفت مسجدسلیمان کسر شد

تجمع خودجوش مردم مقابل بیت امام جمعه تبریز

تصاویری از زیارت حرم مطهر حضرت رقیه سلام الله علیها توسط شهید امیرعبداللهیان

مراسم تشییع پیکر رییس جمهور و همراهان وی فردا در تبریز برگزار می‌شود

عزاداری مردم تبریز در جلوی بیت امام جمعه شهید آیت الله آل هاشم

بهت و اندوه زائران در لحظه شنیدن خبر شهادت رئیس جمهور

سخنان امام خمینی (ره) پس از ترور ناجوانمردانه شهید رجائی و شهید باهنر

اعلام پنج روز عزای عمومی در کشور

آخرین تصویری که از رییس جمهور در بالگرد به جا ماند

پیام رهبر انقلاب در پی شهادت ریاست جمهور اسلامی ایران: «رئیسی عزیز خستگی نمی‌شناخت»

پیام رئیس دولت اصلاحات درپی شهادت رئیس جمهور و همراهان

اخبار لحظه به لحظه درپی شهادت رئیس جمهور و همراهان؛ زمان تشییع در تبریز اعلام شد

پیام رئیس بنیاد شهید و امور ایثارگران در پی عروج شهادت‌گونه آیت‌الله سید ابراهیم رئیسی و هیئت همراه

تلویزیون شهادت رییس جمهور را چگونه اعلام کرد؟

بغض و حیرت وزیر ارشاد پس از شنیدن خبر شهادت‌ رئیس جمهور

پیام تسلیت مرکز گسترش برای شهادت رئیس جمهور ایران

این فیلم برگرفته از یک اتفاق واقعی است

پیام تسلیت مدیرعامل سازمان منطقه آزاد کیش برای شهادت آیت الله رئیسی

مدیر سامانه یکپارچه: خرید خودروهای برقی هیچ محدودیت و شرایطی ندارد

خبر خوب برای کارگران متقاضی مسکن

دیگه ماشینتو کارواش نبر ... اونم با 198 تومن

چرخه آسان‌تر برای مرد یخی؛ گرایی می‌تواند از سد اسماعیلی رد شود؟

پرچم ایران در کمیته ملی المپیک و پارالمپیک نیمه برافراشته شد

بنگر: پرسپولیس تجربه لازم برای قهرمانی را دارد

مجمع انتخاباتی فدراسیون تنیس به تعویق افتاد

قهرمان حذف شد

گواردیولا نصف تاریخ سیتی

جایگاه شمشیربازان اسلحه سابر در رنکینگ جهانی

کلیه مسابقات ورزشی لغو شد

تسلیت اتحادیه اروپا در پی شهادت رئیس‌جمهور و وزیر خارجه ایران

آیت الله نوری همدانی: حجت‌الاسلام رئیسی تمام عمر را صرف خدمت به مردم و انقلاب نمود

واکنش علی‌اف به شهادت رئیسی: یاد و خاطره گرامی او همیشه در قلب ما زنده خواهد بود

سخنگوی دولت نوشت: شهادت، پاداش رئیس‌جمهور مغتنم

خاطره حاج حسین یکتا از سردار موسوی سرتیم حفاظت شهید رئیسی

تصاویر خبرنگار صداوسیما از بالگرد سانحه دیده رئیس جمهور در جنگل‌های ارسباران

صحبت های ظریف وزیر سابق امورخارجه بعد از خبر شهادت رئیس جمهور

آیت‌الله مکارم‌ شیرازی: رئیسی نمونه بارز مسئول متعهد و مخلص انقلابی بود

صحبت های محمد جواد لاریجانی بعد از اعلام خبر شهادت رئیس جمهور