Швидкісна зйомка розкрила секрет котячого хлебтання

Тепер Роман Стокер (Roman Stocker) і його колеги з MIT, політехнічного інституту Вірджинії (Virginia Tech) і 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 тільки лише злегка торкається її. Ця тактика радикально відрізняється від хлебтання у собак, які черпають рідина, роблячи з мови подобу ложки.

Роман і його домашній кіт на ім`я Cutta Cutta. Катта-Катта на мові 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, чекаючи, коли той захоче попити.

Напоготові стояла високошвидкісна камера. Зняті нею кадри і послужили опорою для подальшої роботи. На представленому відео Катта-Катта п`є з уповільненням в 12 разів.

Таким чином вдалося дізнатися головний секрет хлебтання. Коли кінчик язика торкається рідини, деяка її частина в силу адгезії прилипає до поверхні язика. А він прийде дуже швидко - за частки секунди. В результаті частина води або молока захоплюється вгору. Між мовою і поверхнею рідини в мисці формується стовпчик, безперервно змінює свою довжину і товщину.

У цьому стовпчику борються дві сили - інерції рухомої рідини і тяжкості. Цей крихкий баланс постійно змінюється. Але кішка інстинктивно знає, в який момент він найбільш точний: тварина швидко закриває рот, коли колона рідини має найбільший розмір, при цьому верхню частину смачного стовпчика мурка немов відкушує. У наступному ролику знято Лакані Катта-Катта з уповільненням в 67 разів.

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

Спираючись на дані зйомок, автори роботи склали математичну модель хлебтання. А щоб узагальнити її на всіх кішок, вчені знайшли на YouTube записи, на яких були зображені лаку тигри, леви, леопарди, ягуари, гепарди і рисі.

Уважно розглянувши кадри, біологи прийшли до висновку, що великі кішки хлебтають точно так же, як домашні Felis catus. Різниця тільки в частоті рухів: домашня кішка п`є близько чотирьох разів на секунду, а великі представники сімейства котячих - не так часто. І це узгоджується з моделлю: більше мову, більше обсяг води, менше швидкість, при якій в стовпі рідини досягається баланс між інерцією і земним тяжінням.

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

Результат праці, розпочатого три роки тому, нині оформлений у вигляді статті в Science. Грунтуючись на виведених рівняннях, автори навчилися передбачати частоту хлебтання в залежності від маси тіла. Вимірювання фактичної частоти по зйомках показали, що модель вірна. Значить, принцип пиття виявився незмінний для кішок всіх розмірів.

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

Стокер підкреслює, що модель хлебтання 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 всього лише з`ясування того, як мій кіт поглинає свій сніданок, - розповідає Роман в прес-релізі MIT. - Цей проект був для мене кульмінацією командної роботи і творчості. Ми здійснили його без будь-якого фінансування, без аспірантів, без особливо складних апаратів".

Залишається сказати, чому коти прийшли до такого дивного способу поглинання рідини. Точно це невідомо. Однак у Романа і його колег є припущення: вся справа в деякій нелюбові кішок до води і їх природному прагненню до чистоти.

Котячий спосіб хлебтання набагато акуратніше собачого. Він дозволяє більшою мірою зберегти сухими чутливі області навколо носа і чудові вуса (вібриси), що допомагають хижакові орієнтуватися в темряві. "Я б сказав, кішки більше знають про механіку рідин, ніж собаки", - З посмішкою резюмує Стокер.