يشير منعكس تصحيح القطة إلى القدرة الجوهرية للقطط على إعادة توجيه جسمها أثناء السقوط، مما يضمن الهبوط بقدميه. يظهر منعكس التصحيح هذا عادةً بعد حوالي 3-4 أسابيع من الولادة ويحقق الكفاءة الكاملة بين 6-9 أسابيع من العمر. تمتلك القطط هذه القدرة بسبب مرونتها الاستثنائية في العمود الفقري وغياب الترقوة الوظيفية. بينما يبدو أن الذيل يساهم، إلا أن هذه القدرة تُلاحظ أيضًا في القطط عديمة الذيل، حيث تتضمن الآلية الأساسية حركات منسقة للأطراف والتواء العمود الفقري.
على الرغم من أن القطط تقدم التوضيح الأكثر شهرة لهذا المنعكس، إلا أنها ليست حصرية في امتلاك قدرات تصحيح الهواء. وقد تم توثيق ظواهر مماثلة عبر العديد من الفقاريات الصغيرة، بما في ذلك الأرانب والجرذان والسحالي، وكذلك في مفصليات الأرجل اللافقارية المحددة ذات الذيول، مثل الحشرات العصوية.
التقنية
عند إدراك اتجاهها بالنسبة للجاذبية، إما بصريًا أو عبر نظامها الدهليزي الموجود في الأذن الداخلية، تبدأ القطط في مناورة دورانية لإعادة توجيه جانبها البطني نحو الأسفل. يقومون بتنفيذ هذه المناورة وفقًا للمبدأ الفيزيائي للحفاظ على الزخم الزاوي، والتي تتضمن المراحل الحرجة التالية:
- انثناء الجذع، مما يتيح لأجزاء الجسم الأمامية والخلفية الدوران بشكل مستقل حول محاور مختلفة.
- سحب الأطراف الأمامية لتقليل لحظة القصور الذاتي في القسم الأمامي من الجسم، مع تمديد الأطراف الخلفية لزيادة لحظة القصور الذاتي في القسم الخلفي. يسمح هذا التعديل التفاضلي للجسم الأمامي بالدوران بما يصل إلى 90 درجة، بالتزامن مع الحد الأدنى من الدوران المعاكس بحوالي 10 درجات بواسطة الجسم الخلفي.
- بعد ذلك، يتم تمديد الأطراف الأمامية، ويتم سحب الأطراف الخلفية، مما يسهل الدوران الإضافي للجزء الخلفي من الجسم، مع تقليل الدوران المعاكس للجزء الأمامي.
يحدد مدى مرونة القطة وأي زخم زاوي موجود مسبقًا ما إذا كان التنفيذ التكراري للخطوات المذكورة أعلاه مطلوبًا لتحقيق إعادة توجيه كاملة بمقدار 180 درجة.
السرعة النهائية
بالإضافة إلى منعكس التصحيح، تمتلك القطط سمات فسيولوجية إضافية تخفف من الإصابات المرتبطة بالسقوط. تساهم مكانتها الضئيلة وإطارها الهيكلي خفيف الوزن وغطاءها الكثيف بشكل جماعي في تقليل السرعة النهائية. أثناء الهبوط، تقوم القطط ببسط أجسادها لتعظيم السحب الديناميكي الهوائي. تصل القطة متوسطة الحجم، ذات الأطراف الممتدة، إلى سرعة نهائية تبلغ حوالي 60 ميلاً في الساعة (97 كم / ساعة)، وهي ما يقرب من نصف السرعة النهائية للإنسان العادي، والتي تبلغ عادةً حوالي 120 ميلاً في الساعة (190 كم / ساعة). أشارت الأبحاث التي أجريت عام 2003 على متلازمة الارتفاع الشاهق لدى القطط إلى أن القطط "توجه أطرافها أفقيًا بعد تحقيق أقصى سرعة بحيث يتم توزيع التأثير بالتساوي في جميع أنحاء الجسم".
الإصابة
من خلال منعكس تصحيحي، تتمكن القطط في كثير من الأحيان من الهبوط دون إصابة. ومع ذلك، فإن هذه النتيجة ليست عالمية، حيث تظل القطط عرضة للكسور أو الوفيات الناجمة عن السقوط الشديد. قام تحقيق تم إجراؤه عام 1987، وتم توثيقه في مجلة الجمعية الطبية البيطرية الأمريكية، بتحليل 132 قطة تم إدخالها إلى مركز نيويورك الطبي للحيوانات بعد سقوطها من هياكل مرتفعة. كشف هذا البحث عن وجود علاقة إيجابية بين شدة الإصابة لكل قطة وارتفاع السقوط، حيث بلغت ذروتها عند سبعة طوابق، وبعدها انخفضت معدلات الإصابة لاحقًا. ومن الجدير بالذكر أن أحد القطط نجا من سقوط من ارتفاع 40 طابقًا دون إصابة واضحة، وذلك بعد انحرافه عن مظلة وهبوطه في أصيص زرع. افترض المؤلفون أن القطط تصل إلى السرعة النهائية بعد حوالي خمسة طوابق، مما يؤدي إلى الاسترخاء وتمايل الجسم، وبالتالي زيادة السحب الديناميكي الهوائي. على العكس من ذلك، تحدى النقاد التأكيد على انخفاض معدلات الوفيات مع زيادة ارتفاع السقوط، مستشهدين بالتحيز المحتمل للبقاء على قيد الحياة. ينبع هذا النقد من استبعاد الوفيات التي تحدث بشكل فوري، حيث لا يتم عادةً تقديم الحيوانات الميتة للرعاية البيطرية. وخلصت دراسة لاحقة أجريت عام 2003 شملت 119 قطة إلى أن "السقوط من الطابق السابع أو أعلى، يرتبط بإصابات أكثر خطورة وارتفاع معدل الإصابة بالصدمات الصدرية".
مفارقة القطة بالزبدة - تصور فكاهي يدمج منعكس تصحيح القطة مع ظاهرة هبوط الخبز المحمص بالزبدة دائمًا على جانب الزبدة لأسفل.
- مفارقة القطة بالزبدة – مزيج فكاهي من ملاحظتين، منعكس تصحيح القطة وظاهرة الخبز المحمص بالزبدة
- مشكلة سقوط القطة – التحدي الرياضي المتمثل في توضيح المبادئ الفيزيائية الكامنة وراء منعكس تصحيح القطة.
- متلازمة الشاهقة – مصطلح بيطري يشير إلى الإصابات التي تتكبدها عادة القطط نتيجة السقوط من ارتفاعات كبيرة.
المراجع
أربيان، أ.؛ تساي، د. (1998). "نموذج التحكم الموزع لمنعكس تصحيح الهواء لدى القطة." بيول. سايبرن. 79 (5): 393-401. دوى:10.1007/s004220050488. PMID 9851020. S2CID 6443644.
- Arabyan, A.; تساي، د. (1998). “نموذج تحكم موزع لمنعكس تصحيح الهواء للقطط”. <ط> بيول. سايبرن. 79 (5): 393–401. دوى:10.1007/s004220050488. PMID 9851020. S2CID 6443644.Diamond, J. (1988). "لماذا تمتلك القطط تسعة أرواح." الطبيعة، 332(6165)، 586–587. بيب كود:1988Natur.332..586D. دوى:10.1038/332586a0. PMID 3357516. S2CID 4241224.جبور، جريج (2019). سقوط القطط والفيزياء الأساسية. نيو هافن، CT. رقم ISBN 978-0-300-24907-1. OCLC 1122457477.{{استشهد بالكتاب}}: صيانة CS1: موقع الناشر مفقود (الرابط)
- Laouris, Y., Kalli-Laouri, J., & شوارتز، ب. (1990). "تطور ما بعد الولادة لرد فعل تصحيح الهواء في الفئران البيضاء: التحليل الكمي للتطور الطبيعي وتأثير منع دوران الرقبة والجذع والجذع والحوض." أبحاث الدماغ السلوكية، 37(1)، 37–44. دوى:10.1016/0166-4328(90)90070-U. PMID 2310493. S2CID 10542756.لوريس ي.، كالي لوري ج.، وشوارتز، ب. (1990). "تأثير تغير الرأس والصدر وكتلة الحوض على تطور ما بعد الولادة لتفاعل تصحيح الهواء في الجرذان البيضاء." السلوك. دقة الدماغ، 38(2)، 185–190. دوى:10.1016/0166-4328(90)90016-8. PMID 2363837. S2CID 8325481.
- الفيزياء المعقدة بشكل مدهش حول سبب هبوط القطط دائمًا على أقدامها
- فيزياء القطة ذات الحركة البطيئة