Скоростная съёмка раскрыла секрет кошачьего лакания
Процесс питья у кошек был намного сложнее, чем представлялось. Дабы выяснить, как жидкость попадает кошкам в пасть и из-за чего необычные создания развили как раз таковой механизм, инженеры и биологи совершили опыт.
Он продемонстрировал, что элегантный механизм лакания у кошек применяет узкий баланс двух физических сил.
Дабы узнать, как кошки лакают, доктор наук Массачусетского технологического университета (MIT) Гарольд Эдгертон (Harold Edgerton) применял стробоскопическую съёмку ещё в первой половине 40-ых годов двадцатого века. Тогда поступила информация, что кончик собственного языка животные загибают не вперёд, что думается логичным, а назад, так что первой в жидкость попадает верхняя часть языка.
На этом помой-му секрет лакания был раскрыт. Пригодилось ещё полвека, чтобы выяснить — это не верно.
Сейчас Роман Стокер (Roman Stocker) и его коллеги из MIT, политехнического университета Вирджинии (Virginia Tech) и Принстона (Princeton University) продемонстрировали: щекотливые животные вовсе не пользуются языком как ложкой.
Более того, узнается, что язык кошек фактически не попадает ниже поверхности воды либо молока, а лишь только легко касается её. Эта тактика радикально отличается от лакания у псов, каковые черпают жидкость, делая из языка подобие ложки.
Роман и его домашний кот по имени Cutta Cutta.
Катта-Катта на языке аборигенов Австралии свидетельствует «звёзды-звёзды», – информирует исследователь (фото MIT, Pedro Reis, Micaela Pilotto, Roman Stocker).
На это занятное изучение Стокера подтолкнуло наблюдение за собственным котом. Совместно со своим сотрудником Педро Рейсом (Pedro Reis) Роман часами просиживал перед миской Катта-Катта, ожидая, в то время, когда тот соизволит попить.
Наготове стояла скоростная камера. Снятые ею кадры и послужили опорой для предстоящей работы.
На представленном видео Катта-Катта лакает с замедлением в 12 раз.
Так удалось определить основной секрет лакания. В то время, когда кончик языка дотрагивается до жидкости, некая её часть в силу адгезии прилипает к поверхности языка. А поднимается он весьма скоро — за доли секунды.
В следствии часть воды либо молока увлекается вверх. Между поверхностью и языком жидкости в миске формируется столбик, непрерывно меняющий толщину и свою длину.
В этом столбике борются две силы — инерции движущейся тяжести и жидкости. Данный хрупкий баланс всегда меняется.
Но кошка инстинктивно знает, в какой момент он самый точен: животное скоро закрывает рот, в то время, когда колонна жидкости имеет громаднейший размер, наряду с этим верхнюю часть вкусного столбика мурка как будто бы откусывает. В следующем ролике заснято лакание Катта-Катта с замедлением в 67 раз.
Необычная сноровка кошачьих, очевидно, выработалась на протяжении эволюции.
В случае если кошка поторопится закрыть рот, ей дастся меньше жидкости, а вдруг чуть-чуть промедлит – молоко и вовсе упадёт обратно в челюсти и миску сомкнутся около безлюдного места (фото Matt Debouge).
Опираясь на эти съёмок, авторы работы составили математическую модель лакания. А дабы обобщить её на всех кошек, учёные нашли на YouTube записи, на которых были запечатлены лакающие тигры, львы, леопарды, ягуары, рыси и гепарды.
Пристально разглядев кадры, биологи заключили , что громадные кошки лакают совершенно верно так же, как домашние Felis catus. Отличие лишь в частоте перемещений: домашняя кошка лакает около четырёх раз в секунду, а громадные представители семейства кошачьих — пара реже.
И это согласуется с моделью: больше язык, больше количество воды, меньше скорость, при которой в столбе жидкости достигается баланс между земным притяжением и инерцией.
Чтобы уточнить узкие подробности процесса, учёные кроме того выстроили робототехнический заменитель языка кошки, с громадной скоростью дотрагивающийся до воды и поднимающийся обратно. В видеоролике перемещение этого аппарата продемонстрировано с замедлением в 100 раз.
Итог труда, начатого три года назад, сейчас оформлен в виде статьи в Science. Основываясь на выведенных уравнениях, авторы обучились предвещать частоту лакания в зависимости от массы тела.
Измерения фактической частоты по съёмкам продемонстрировали, что модель верна. Значит, принцип питья был неизменен для кошек всех размеров.
Катта-Катта заодно помог исследователям понять, что маленькие волоски на языке, каковые, как когда-то предполагалось, оказывают помощь кошкам захватывать жидкость, не участвуют в ходе (фото MIT, Pedro Reis, Micaela Pilotto, Roman Stocker).
Стокер подчёркивает, что модель лакания показалась в следствии наблюдения за повседневными вещами. «Наука разрешает нам посмотреть на природные процессы вторыми глазами и осознать, как всё это трудится, даже в том случае, если это всего лишь выяснение того, как мой кот поглощает собственный ланч, — говорит Роман в пресс-релизе MIT. — Данный проект был для меня кульминационным моментом командной творчества и работы. Мы осуществили его без какого-либо финансирования, без аспирантов, без очень сложных аппаратов».
Остаётся сообщить, из-за чего коты пришли к такому необычному методу поглощения жидкости. Совершенно верно это неизвестно.
Но у его коллег и Романа имеется предположение: всё дело в некоей нелюбви кошек к воде и их природному рвению к чистоте.
Кошачий метод лакания намного аккуратнее собачьего. Он разрешает в основном сохранить сухими чувствительные области около носа и прекрасные усы (вибриссы), помогающие хищнику ориентироваться в темноте. «Я бы сообщил, кошки больше знают о механике жидкостей, чем собаки», — с ухмылкой резюмирует Стокер.
