Una delle abilità più sorprendenti del mondo animale è la capacità dei gatti di cadere quasi sempre in piedi. Questo fenomeno, noto come air-righting reflex – che, tradotto, vuol dire “riflesso di raddrizzamento in aria”, affascina scienziati e osservatori da oltre un secolo.
Una recente ricerca pubblicata sulla rivista scientifica The Anatomical Record ha fornito nuove spiegazioni biomeccaniche di questo comportamento, dimostrando che il segreto si trova nella particolare struttura e flessibilità della colonna vertebrale dei felini.
Indice
Un enigma scientifico studiato da decenni
Il fatto che i gatti riescano a ruotare il corpo durante una caduta, e per questo abbiano la possibilità di cadere in piedi, ha a lungo rappresentato un problema interessante anche dal punto di vista della fisica. In teoria, un corpo che cade nel vuoto non dovrebbe poter cambiare orientamento senza una forza esterna. Tuttavia i felini sembrano violare questa regola: anche quando precipitano da una posizione capovolta, riescono a raddrizzarsi prima di toccare terra.
Per comprendere il meccanismo, un gruppo di ricercatori della Yamaguchi University, in Giappone, ha analizzato in dettaglio la struttura della colonna vertebrale felina e i movimenti del corpo durante la caduta. I risultati sono stati pubblicati nello studio dal titolo “Torsional flexibility of the thoracic spine is superior to that of the lumbar spine in cats: implications for the falling cat problem”.
Come cadono i gatti: un esperimento tra anatomia e biomeccanica
Lo studio ha utilizzato un approccio sperimentale basato su due fasi principali. In primo luogo, i ricercatori hanno analizzato la colonna vertebrale di cinque gatti deceduti, separando la parte toracica (la regione centrale della schiena) da quella lombare (la parte inferiore). Attraverso test meccanici hanno misurato la flessibilità, la resistenza alla torsione e la capacità di rotazione delle due regioni.
In una seconda fase, il team ha osservato il comportamento di due gatti vivi durante brevi cadute controllate su un cuscino morbido. Utilizzando telecamere ad alta velocità e marcatori applicati sul corpo degli animali, gli scienziati hanno potuto tracciare con precisione i movimenti di spalle e bacino durante il processo di raddrizzamento. Questo approccio ha permesso di collegare direttamente le caratteristiche anatomiche della colonna vertebrale con la dinamica del movimento.
Il ruolo chiave della colonna vertebrale
Il risultato principale dello studio è che la colonna vertebrale dei gatti non è uniformemente flessibile. Le diverse regioni svolgono funzioni differenti durante la caduta. La parte toracica della colonna vertebrale è estremamente flessibile e può ruotare con relativa facilità lungo l’asse del corpo. I ricercatori hanno osservato che questa regione presenta una cosiddetta “zona neutra”, cioè un intervallo in cui la rotazione può raggiungere quasi 50 gradi con uno sforzo minimo.
Al contrario, la parte lombare è molto più rigida e funge da stabilizzatore del movimento. Questa differenza di flessibilità tra le due regioni è fondamentale per consentire ai gatti di riorientare il corpo e riuscire a cadere quasi sempre in piedi. Il “quasi sempre”, tuttavia, è un dettaglio fondamentale da tenere a mente. I felini, infatti, non hanno sette o nove vite e possono morire a seguito di un forte trauma.
Una rotazione in due fasi che può salvare la vita
Le riprese ad alta velocità hanno mostrato che il movimento di raddrizzamento avviene in modo sequenziale. Prima ruota la parte anteriore del corpo — testa, spalle e zampe anteriori — grazie alla grande flessibilità della colonna toracica. In questa fase la parte posteriore del corpo rimane quasi immobile.
Successivamente ruota anche la parte posteriore del corpo, permettendo al gatto di completare l’allineamento e prepararsi all’atterraggio sulle zampe. Questa rotazione a due stadi permette all’animale di cambiare orientamento, senza violare le leggi della conservazione del momento angolare, perché le diverse parti del corpo ruotano indipendentemente.
Il riflesso di raddrizzamento è considerato un importante adattamento evolutivo per i felini. I gatti sono animali estremamente agili che spesso si muovono in ambienti verticali, come alberi o superfici elevate. La capacità di controllare l’orientamento durante una caduta riduce significativamente il rischio di lesioni gravi. Secondo gli studiosi, questa abilità è il risultato di una combinazione di fattori:
- grande flessibilità della colonna vertebrale;
- distribuzione del peso corporeo tra parte anteriore e posteriore;
- rapido coordinamento neuromuscolare.
Questi elementi permettono al sistema nervoso del gatto di reagire quasi istantaneamente quando l’animale percepisce una caduta.
I gatti cadono in piedi: applicazioni scientifiche e tecnologiche
Le implicazioni della ricerca su come i gatti riescano a cadere quasi sempre in piedi non riguardano solo la biologia animale. Gli autori dello studio sottolineano che la comprensione dei movimenti dei felini potrebbe contribuire allo sviluppo di nuove tecnologie.
In particolare, i risultati potrebbero aiutare a migliorare i modelli matematici della locomozione animale; sviluppare robot più agili e capaci di stabilizzarsi durante movimenti complessi; comprendere meglio alcune patologie spinali nei gatti domestici. La biomeccanica animale è infatti una fonte importante di ispirazione per la robotica, soprattutto nel campo degli autonomi e dei sistemi di stabilizzazione.
Il gatto: un piccolo animale, una grande lezione scientifica
Questa particolarità propria dei gatti dimostra come fenomeni apparentemente semplici possano nascondere meccanismi biologici molto complessi. Attraverso l’integrazione di anatomia, biomeccanica e tecnologia di imaging, la recente ricerca ha fornito una spiegazione dettagliata di uno dei comportamenti più noti del regno animale. Capire come un gatto riesca a raddrizzarsi durante una caduta non è soltanto una curiosità scientifica. È anche un esempio di come l’osservazione della natura possa generare nuove conoscenze utili in campi diversi, dalla medicina veterinaria alla robotica.
Infine, sapere che determinate capacità non rendono immortali i felini deve essere da sprone per i proprietari. Bisogna mettere in sicurezza balconi, finestre e terrazzi, in maniera tale che una perdita di equilibrio non possa creare lesioni importanti ai propri gatti o, peggio, provocarne la morte. Quella delle sette o nove vite, lo ripetiamo, è soltanto una leggenda metropolitana, priva di evidenze scientifiche (a differenza del recente studio a supporto della dinamica della caduta del gatto).
Fonti bibliografiche
Torsional flexibility of the thoracic spine is superior to that of the lumbar spine in cats: Implications for the falling cat problem – AR, The Anatomical Record
