Координация движений и вестибулярный аппарат

В этом разделе мы в очередной раз убедимся с вами, что кошка имеет идеальное строение тела – для того, чтобы быть высокорезультативным хищником. И если мы в основном пользуемся двухмерным пространством, то есть ходим на своих двоих, то в арсенале кошки пространство трехмерно. Связано это с тем, что у кошки помимо передвижения по земле, кошка вынуждена охотиться и совершать постоянные прыжки в длину и в высоту. При этом она способна преодолеть препятствие в пять раз выше своего роста.

Чтобы кошка могла сохранить координацию и чувство равновесия, в каком бы положении при этом ни было ее тело, ей нужен хорошо отлаженный вестибулярный аппарат. Расположен он в костном отделе внутреннего уха, состоит из пяти наполненных жидкостью трубок. Изнутри эти трубочки покрыты чувствительными волосками, которые реагируют на любое движение жидкости, когда кошка поворачивает головой. На самом деле это чем-то похоже на строительный инструмент под названием «уровень», где мастер в зависимости от положения шарика воздуха в жидкости определяет, насколько параллельно уровню пола он держит этот инструмент.

При этом три трубки из пяти изогнуты в виде полукружий под прямым углом друг к другу. Такое строение позволяет определять движение животного в трех направлениях. У нас остались еще две трубочки. В них волоски прикреплены к крошечным кристаллам, с которых они свешиваются под действием силы тяжести. Именно благодаря им кошка может ориентироваться в пространстве и оценивать скорость передвижения вперед.

Поскольку кошка ходит на четырех лапах, то за их координацию отвечают две отдельные группы нервов. Одна группа постоянно мониторит положение каждой лапы по отношению к остальным, а вот другая отвечает за передачу информации в мозг для сравнения с данными, которые он получил о положении тела кошки от вестибулярного аппарата. Кстати, орган равновесия отвечает еще и за ряд рефлексов, которые, в свою очередь, отвечают за перераспределение мышечного тонуса шеи, туловища, конечностей и глаз. Именно благодаря этому кошка может держать голову устойчиво при быстром перемещении на местности и при этом стабильно, не отрываясь фокусировать свой взгляд на преследуемой добыче.

Я думаю, вы согласитесь, что кошка значительно превзошла человека в координации движений. И конечно же, многие анатомические особенности кошек являются отличными механизмами для способности находиться на высоте. К сожалению, выражение «у кошек девять жизней» чаще всего применяется относительно их падений откуда-либо. Любовь к высоким местам у кошек, скорее всего, – это наследие их дикого прошлого, когда они тоже были чьей-то добычей. И для того чтобы защитить себя, кошка чаще всего выбирала место для отдыха где-то повыше, так как там шанс того, что на тебя кто-то нападет, значительно ниже. В тени деревьев, на ветках – всегда спокойнее и безопаснее. И хоть в домашних условия деревьев у кошек нет, но с наступлением весны люди открывают окна, а кошки поудобнее устраиваются на краю подоконника. И тут, к сожалению, довольно часто случается трагедия. Кошка не всегда может хорошо закрепиться на скользкой наклонной поверхности отлива. Часть кошек выживают, потому что они падают на землю или газон, но большинство умирают от полученных травм после падения на асфальт или на козырек подъезда либо на всю жизнь остаются инвалидами.

Еще одной опасностью для кошки является окно с вертикальным проветриванием. В силу своего любопытства кошка может залезть на торец окна и случайно упасть между створкой и рамой. Она буквально будет как в капкане, из которого без чьей-либо помощи не сможет выбраться, и будет медленно погибать из-за кровоизлияния во внутренних органах.

В наше время мы в состоянии обезопасить свое животное. Для этого всего лишь надо использовать москитные сетки «антикошка», которые сделаны из прочного материала, выдерживающего массу, намного превышающую массу животного. Также вы можете использовать специальные уголки на окна, которые не дают кошке возможности упасть в зазор между рамой и окном.

Но не будем о грустном. Давайте все же разберемся, как при падении с большой высоты кошка умудряется приземлиться на лапы.

Еще в 1976 году ветеринарный врач из Нью-Йорка Гордон Робинсон описал такое понятие как «высотный синдром кошки», согласно которому чем выше здание, с которого упала кошка, тем меньше повреждений она получит. Да, получается, что кошке «выгоднее» упасть с пятого этажа, чем со второго, но при условии, что на пути ее падения не будет посторонних предметов (провода, веревки и т. п.) и поверхность приземления будет мягкой, то есть землей, травой, а не бетоном и не асфальтом.

С конца XIX века люди пытались понять, как у кошки при падении с высоты получается так ловко приземляться на лапы. Математик Ричард Монтгомери разработал целую теорию, которая получила название «Задача о падающей кошке». Согласно ей кошка, падающая спиной вниз, переворачивается спиной вверх, даже если кинетический момент равен нулю.

Сам рефлекс приземления на лапы начинает проявляться у котят в возрасте 3–4 недель, а уже к 6–7 неделям полностью закрепляется. Эластичное соединение позвонков кошки и их подвижность позволяют кошке не только сгибаться вдвое, но разворачивать свой корпус на 180°. Думаю, вы с этим тоже сталкивались не раз, ну, например, когда хотели искупать свою кошку и держали ее в районе «талии», вы наблюдали, как ловко она выскальзывала из ваших рук и бежала прочь из ванной комнаты.

Кстати, для идеального приземления у кошек есть еще один природный инструмент – кожные складки в подмышках. Да-да, у вашего любимчика есть мини-крылышки, которые он расправляет во время падения. Благодаря этому возникает аэродинамический эффект, как у тех же белок-летяг. Кошка вытягивает свои конечности в сторону и просто парит какое-то время в воздухе, чтобы потом приземлиться на все четыре лапы. Именно благодаря этому «эффекту парашюта», а также небольшому размеру, легким костям и шерсти, с какой бы высоты ни падала бы кошка, скорость ее падения не превысит 85–100 км/ч. Для сравнения, скорость падающего человека достигает 210 км/ч, даже если он в падении максимально увеличит площадь своего тела, вытянув руки и ноги.

Так какая же последовательность действий у кошки при приземлении:

• задние лапы распрямляются, передние подтягиваются;

• через 1/10 секунды после падения органы равновесия определяют, где находится голова, и рефлекторно заставляют шею поворачиваться так, чтобы кошка смотрела вниз, на место приземления;

• разворот в талии: передняя половина тела – быстро в одну сторону, задняя – медленно в другую;

• передние лапы распрямляются, задние подтягиваются;

• задняя половина тела быстро, передняя медленно вращаются навстречу друг другу, выравнивая положение;

• хвост компенсирует некоторый, но очень незначительный вращательный момент;

• в некоторых случаях кошке необходимо 2–3 цикла, чтобы приобрести устойчивое положение спиной вверх.

Но стоит заметить, что минимальная высота для переворота на 180° составляет всего около 30–40 см, а это значит, что, падая с рук ребенка, кошка может удариться, потому что ей не хватит высоты для переворота.

В 2007 году в журнале «Современная биология» ученые Дэвид Маквеа и Кер Пирсон опубликовали очень интересное открытие, касающееся взаимосвязи памяти и движения кошки.

Дело в том, что при перемещении с одного места на другое люди и животные пользуются зрением. Так, при переходе через препятствие, например, люди фиксируют его в основном за один или два шага до того, как его достигают. В связи с тем, что кошки плохо видят вблизи, у них нет необходимости смотреть себе под лапы, поэтому они всегда смотрят на 3–4 шага вперед и быстро запоминают окружающую их местность при помощи краткосрочной памяти. Именно она позволяет им перешагивать те или иные предметы.

Но в ходе эксперимента было установлено, что если в этот момент отвлечь кошку, например, чем-то вкусненьким, то она забывает, что же у нее было на пути, и для того чтобы вспомнить «картинку», ей надо вновь бегло взглянуть на 3–4 шага вперед себя. То есть если ей не дать возможность это сделать, то она просто споткнется о впереди стоящий предмет.

Также оказалось, что стоит кошке перешагнуть препятствие передними лапами, данное действие уже «записывается» в долгосрочную память. А это значит, что даже если ее в этот момент отвлечь, а потом дать возможность двигаться, то она обязательно поднимет задние лапки так, чтобы перешагнуть препятствие.

Кстати, в процессе эксперимента был и такой момент, когда после прохождения препятствия и отвлечения кошки сам предмет убирали, но кошка при этом все равно продолжала «перешагивать» его задними лапками.

Так что каким-то удивительным образом краткосрочная зрительная память у кошки, как только ее передние лапы переступают предмет, трансформируется в долгосрочную.