Як лакає кішка. Швидкісна зйомка розкрила секрет котячого лачання Великі кішки лакають

Процес пиття у кішок виявився набагато складнішим, ніж уявлялося. Щоб дізнатися, як рідина потрапляє кішкам у пащу і чому дивовижні створіння розвинули саме такий механізм, біологи та інженери провели експеримент. Він показав, що елегантний механізм лакування у кішок використовує тонкий баланс двох фізичних сил.

Щоб з'ясувати, як кішки лакають, професор Массачусетського технологічного інституту (MIT) Гарольд Едгертон використовував стробоскопічну зйомку ще в 1940 році. Тоді стало відомо, що кінчик своєї мови тварини загинають не вперед, що здається логічним, а назад, тому першою в рідину потрапляє верхня частина язика. На цьому начебто секрет лакування був розкритий. Знадобилося ще півстоліття, щоб зрозуміти це не так.

Тепер Роман Стокер (Roman Stocker) та його колеги з MIT, політехнічного інституту Вірджинії (Virginia Tech) та Прінстона (Princeton University) показали: делікатні тварини зовсім не користуються мовою як ложкою.

Більш того, з'ясовується, що мова кішок практично не проникає нижче поверхні води або молока, а лише злегка стосується її. Ця тактика радикально відрізняється від лакання у собак, які черпають рідину, роблячи з язика подобу ложки.

Роман та його домашній кітна ім'я Cutta Cutta. Катта-Катта мовою аборигенів Австралії означає "зірки-зірки", - повідомляє дослідник (фото MIT, Pedro Reis, Micaela Pilotto, Roman Stocker).

На це цікаве дослідження Стокера підштовхнуло спостереження за власним котом. Разом зі своїм колегою Педро Рейсом (Pedro Reis) Роман годинами просиджував перед мискою Катта-Катта, очікуючи, коли той зволить попити.

Напоготові стояла високошвидкісна камера. Зняті нею кадри і послужили опорою подальшої роботи. На представленому відео Катта-Катта лакає із уповільненням у 12 разів.

У цьому стовпчику борються дві сили — інерції рідини, що рухається, і тяжкості. Цей тендітний баланс постійно змінюється. Але кішка інстинктивно знає, коли він найбільш точний: тварина швидко закриває рот, коли колона рідини має найбільший розмір, при цьому верхню частинусмачного стовпчика мурка немов відкушує. У наступному ролику знято лакання Катта-Катта із уповільненням у 67 разів.

Дивовижна вправність котячих, зрозуміло, виробилася під час еволюції. Якщо кішка поквапиться закрити рота, їй дістанеться менше рідини, а якщо трохи зволікає - молоко і зовсім впаде назад в миску і щелепи зімкнуться навколо порожнього місця(Фото Matt Debouge).

Уважно розглянувши кадри, біологи дійшли висновку, що великі кішки лакають так само, як домашні Felis catus. Різниця лише у частоті рухів: домашня кішкалакає близько чотирьох разів на секунду, а великі представники сімейства котячих — трохи рідше. І це узгоджується з моделлю: більше мова, більше обсягводи, менша швидкість, при якій у стовпі рідини досягається баланс між інерцією та земним тяжінням.

Для того щоб уточнити тонкі деталі процесу, вчені навіть побудували робототехнічний замінник мови кішки, що з великою швидкістю доторкається до води і піднімається назад. У відеоролику рух цього апарату показано із уповільненням у 100 разів.

Результат праці, розпочатої три роки тому, нині оформлений у вигляді статті у Science. Ґрунтуючись на виведених рівняннях, автори навчилися передбачати частоту лакування залежно від маси тіла. Вимірювання фактичної частоти зйомок показали, що модель вірна. Отже, принцип пиття виявився незмінним для котів усіх розмірів.

Катта-Катта заразом допоміг дослідникам виявити, що крихітні волоски на мові, які, як колись передбачалося, допомагають кішкам захоплювати рідину, не беруть участь у процесі (фото MIT, Pedro Reis, Micaela Pilotto, Roman Stocker).

Стокер наголошує, що модель лакування з'явилася в результаті спостереження за повсякденними речами. «Наука дозволяє нам поглянути на природні процеси іншими очима і зрозуміти, як все це працює, навіть якщо це лише з'ясування того, як мій кіт поглинає свій сніданок, — розповідає Роман у

Роман Стокер (Roman Stocker) та його колеги з MIT, політехнічного інституту Вірджинії (Virginia Tech) та Прінстона (Princeton University) показали: делікатні тварини зовсім не користуються мовою як ложкою. Більш того, з'ясовується, що мова кішок практично не проникає нижче поверхні води або молока, а лише злегка стосується її. Ця тактика радикально відрізняється від лакання у собак, які черпають рідину, роблячи з язика подобу ложки.

На це цікаве дослідження Стокера підштовхнуло спостереження за своїм котом. Разом зі своїм колегою Педро Рейсом (Pedro Reis) Роман годинами просиджував перед мискою Катта-Катта (ім'я кота), очікуючи, коли той зволить попити. Напоготові стояла високошвидкісна камера. Зняті нею кадри і стали опорою для подальшої роботи. На представленому відео Катта-Катта лакає із уповільненням у 12 разів.

Таким чином вдалося дізнатися головний секрет лакування. Коли кінчик язика стосується рідини, деяка її частина з адгезії прилипає до поверхні мови. А піднімається він дуже швидко – за частки секунди. В результаті частина води чи молока захоплюється вгору. Між язиком і поверхнею рідини в мисці формується стовпчик, який постійно змінює свою довжину і товщину. У цьому стовпчику борються дві сили — інерції рідини, що рухається, і тяжкості. Цей тендітний баланс постійно змінюється. Але кішка інстинктивно знає, коли він найбільш точний: тварина швидко закриває рот, коли колона рідини має найбільший розмір, при цьому верхню частину смачного стовпчика мурка ніби відкушує. Спираючись на дані зйомок, автори роботи склали математичну модель лакування. А щоб узагальнити її на всіх кішок, вчені знайшли на YouTube записи, на яких були відображені тигри, що лакають, леви, леопарди, ягуари, гепарди і рисі.

Уважно розглянувши кадри, біологи дійшли висновку, що великі кішки лакають так само, як домашні Felis catus. Різниця тільки в частоті рухів: домашня кішка лакає близько чотирьох разів на секунду, а великі представники сімейства котячих - трохи рідше. І це узгоджується з моделлю: більше язик, більше обсяг води, менше швидкість, коли у стовпі рідини досягається баланс між інерцією і земним тяжінням. Дивовижна вправність котячих, зрозуміло, виробилася під час еволюції. Якщо кішка поквапиться закрити рота, їй дістанеться менше рідини, а якщо трохи зволікає - молоко і зовсім впаде назад в миску і щелепи зімкнуться навколо порожнього місця. Для того щоб уточнити тонкі деталі процесу, вчені навіть побудували робототехнічний замінник мови кішки, що з великою швидкістю доторкається до води і піднімається назад. У відеоролику рух цього апарата показано із уповільненням у 100 разів.

Залишається зрозуміти, чому коти прийшли до такого незвичайним способомпоглинання рідини. Роман і його колег мають припущення: вся справа в деякій нелюбові кішок до води та їх природного прагнення до чистоти. Котячий спосіблакання набагато акуратніше за собачого. Він дозволяє більшою мірою зберегти сухими чутливі області навколо носа і чудові вуса (вібриси), що допомагають хижакові орієнтуватися у темряві. Катта-Катта заразом допоміг дослідникам виявити, що крихітні волоски на мові, які, як колись передбачалося, допомагають кішкам захоплювати рідину, не беруть участь у процесі.

Напевно, мало знайдеться людей, які б ніколи не бачили, як п'є кішка. І багато хто з них замислювався, як саме вона це робить. З людиною в цьому плані все зрозуміло – вона просто всмоктує воду. Так само, до речі, і багато інших тварин – вівці, корови, не кажучи вже про наших найближчих родичів. Собачі чинять інакше – вони для пиття використовують мову, яка перетворюється на ложку.

Кішки ж ведуть зовсім інакше. Ще раз уявіть собачу миску - вода розбризкується, морда, вся мокра. Кішки ж схожі до водопою делікатно, лакають акуратно, залишаються при цьому чистенькі та сухі. Просто ідеальні злодюжки - варто тільки відвернутися і сметанного викрадача можна впізнати тільки по задоволеній морді.

Ще 1940 року Гарольд Едгертон із Массачусетського технологічного інституту займався вивченням способів пиття у кішок. Його інновацією було використання стробоскопічної зйомки. Тоді вдалося встановити лише «неправильний» загин язика, не вперед ложкою, а назад.

Роботи Едгертона продовжив Роман Стокер із того ж інституту та його колеги. Подвигло вченого на такий крок спостереження за власним котом. Роман записував на відео процес і потім переглядав записи в дуже уповільненому режимі (до 67 разів). До речі перегляд записів виявляється корисним не тільки для наукових досліджень, але й для отримання знижок, які надає, наприклад, інтернет-магазин skveez.com. І результати виявилися приголомшливими. Почати з того, що існувала думка про необхідність волосків мовами котячих саме для лакання. У дослідженнях доведено, що це негаразд. Механізм зовсім відмінний, від інших способах пиття. Кішка лише злегка стосується язиком рідини і лише самої поверхні. Частина води прилипає до язика за рахунок адгезії. Потім слідує швидкий рух язика, в результаті якого вода захоплюється слідом за язиком, і починає підніматися, утворюючи стовпчик. Причому процес утворення цього стовпчика нелінійний – спочатку йде нарощування об'єму водного стовпа, потім досягається деякий максимум і далі стовпець виснажується та падає. Ось у момент найбільшої повноти стовпця кішка швидко стуляє щелепи, ніби відкушуючи верхню частину стовпця. Просто дивно, як міг виникнути саме такий механізм харчування. Тим більше, що необхідний дуже тонкий баланс у визначенні моменту «відкушування»: трохи раніше чи пізніше тварині дістанеться значно менша кількість рідини.

Передбачається, що причиною такої цікавої поведінки стала особлива чутливість вібрісів кішок, розташованих на морді, нелюбов до намокання. Що ще цікаво, такий спосіб уражає всіх представників котячих. Це було перевірено вченими з відеозаписів великих кішок (левів, тигрів, леопардів). На основі розробленої математичної моделі було створено робот-лакатель. А також показано, що частота лакування назад пропорційна розміру кішки та мови відповідно.

У цьому стовпчику борються дві сили - інерції рідини, що рухається, і тяжкості. Цей тендітний баланс постійно змінюється. Але кішка інстинктивно знає, коли він найбільш точний: тварина швидко закриває рот, коли колона рідини має найбільший розмір, при цьому верхню частину смачного стовпчика мурка ніби відкушує. Спираючись на дані зйомок, автори роботи склали математичну модель лакування. А щоб узагальнити її на всіх кішок, вчені знайшли на YouTube записи, на яких були відображені тигри, що лакають, леви, леопарди, ягуари, гепарди і рисі. Уважно розглянувши кадри, біологи дійшли висновку, що великі кішки лакають так само, як домашні Felis catus. Різниця тільки в частоті рухів: домашня кішка лакає близько чотирьох разів на секунду, а великі представники сімейства котячих - трохи рідше. І це узгоджується з моделлю: більше язик, більше обсяг води, менше швидкість, коли у стовпі рідини досягається баланс між інерцією і земним тяжінням.

Дивовижна вправність котячих, зрозуміло, виробилася під час еволюції. Якщо кішка поспішає закрити рота, їй дістанеться менше рідини, а якщо трохи зволікає - молоко і зовсім впаде назад в миску і щелепи зімкнуться навколо порожнього місця.

Залишається зрозуміти, чому коти дійшли такого незвичайного способу поглинання рідини. Роман і його колег мають припущення: вся справа в деякій нелюбові кішок до води та їх природного прагнення до чистоти. Котячий спосіб лакування набагато акуратніше собачого. Він дозволяє більшою мірою зберегти сухими чутливі області навколо носа та чудові вуса (вібріси), що допомагають хижакові орієнтуватися у темряві.