Phát hiện lý do mèo luôn chạm chân xuống đất khi rơi

Một nghiên cứu khoa học mới được công bố vào năm 2026 đã làm sáng tỏ thêm về khả năng tiếp đất phi thường của mèo, một hiện tượng đã thu hút sự chú ý của giới khoa học từ năm 1894.

Theo nhóm nghiên cứu do nhà sinh lý học thú y Yasuo Higurashi thuộc Trường đại học Yamaguchi, Nhật Bản dẫn đầu, khả năng này của mèo một phần là do sự khác biệt về độ linh hoạt dọc theo cột sống của chúng.

Cột sống mèo: Chìa khóa của khả năng xoay người giữa không trung

Nghiên cứu đã đo mô-men xoắn, góc xoay, độ cứng và vùng trung tính của từng phần cột sống của mèo. Kết quả cho thấy cột sống ngực (phần trước) có phạm vi chuyển động rộng hơn và xoắn dễ dàng hơn nhiều so với cột sống thắt lưng (phần sau) cứng hơn.

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng "sự xoay thân trong quá trình lấy thăng bằng trên không ở mèo diễn ra theo trình tự, phần thân trước xoay trước, sau đó là phần thân sau, và cột sống ngực linh hoạt cùng cột sống thắt lưng cứng chắc khi xoắn trục của chúng rất phù hợp với hành vi này".

Hiện tượng mèo rơi tự do đã trở thành một "bài toán" trong vật lý từ năm 1894, khi nhà sinh lý học người Pháp Étienne-Jules Marey sử dụng kỹ thuật chụp ảnh tốc độ cao để ghi lại hình ảnh một con mèo xoay người giữa không trung.

Những hình ảnh này cho thấy mèo có thể tự định hướng lại trước khi tiếp đất, điều mà dường như mâu thuẫn với định luật bảo toàn động lượng góc. Mãi đến năm 1969, các nhà nghiên cứu mới chứng minh bằng toán học rằng mèo có thể tự định hướng lại bằng cách xoay các bộ phận khác nhau trên cơ thể so với nhau, cho phép nó xoay ngay cả khi bảo toàn động lượng góc.

Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào khía cạnh vật lý, trong khi thủ thuật giải phẫu cho phép mèo thực hiện chuyển động xoay này lại được nghiên cứu rất ít. Nghiên cứu của Higurashi và các đồng nghiệp đã đi sâu vào bí ẩn này, tập trung vào cột sống của mèo.

Nhóm nghiên cứu đã thu thập cột sống từ năm xác mèo được hiến tặng, bao gồm cả xương sườn và xương cùng, giữ nguyên dây chằng và đĩa đệm. Mỗi cột sống được chia thành hai vùng: đốt sống ngực và đốt sống thắt lưng. Sau đó, mỗi vùng được đặt vào một thiết bị xoắn để kiểm tra khả năng xoắn của nó.

Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa phần ngực và phần thắt lưng. Biên độ chuyển động của cột sống ngực gấp khoảng ba lần so với cột sống thắt lưng, và độ cứng của cột sống ngực thấp hơn khoảng một phần ba.

Cột sống ngực cũng có vùng trung tính khoảng 47 độ, trong khi cột sống thắt lưng không có vùng trung tính nào. Mặc dù số lượng mẫu nghiên cứu ít, nhưng sự khác biệt này rõ ràng ở cả năm cột sống, cho thấy tính linh hoạt của cột sống ngực và độ cứng của cột sống thắt lưng có thể là đặc điểm chung của cột sống mèo.

Trình tự xoay người khi rơi

Để kiểm tra liệu những đặc tính này có thể được phát hiện trong cú rơi xoắn người của một con mèo hay không, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu hai con mèo sống, thả mỗi con mèo tám lần từ độ cao khoảng 1 mét xuống một tấm đệm mềm, sử dụng máy quay tốc độ cao để quay phim quá trình này.

Kết quả cho thấy những con mèo không xoay người một cách liền mạch; thay vào đó, nửa trước cơ thể xoay trước, sau đó mới đến nửa sau. Khoảng thời gian chênh lệch giữa hai nửa cơ thể là khoảng 94 mili giây đối với một con mèo và 72 mili giây đối với con mèo kia.

Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng mèo rơi tự chỉnh lại tư thế theo trình tự, chứ không phải như một khối thống nhất. Phần trước cơ thể xoay trước vì cột sống linh hoạt hơn và có khối lượng bằng khoảng một nửa so với nửa sau. Sau đó, phần đuôi cứng hơn, nặng hơn sẽ xoay theo.

Khả năng điều chỉnh độ linh hoạt này cũng có thể hữu ích cho các chuyển động khác của mèo như phi nước đại và rẽ ở tốc độ cao, trong đó khả năng điều chỉnh góc độ các phần của cột sống một cách độc lập có thể hỗ trợ sự nhanh nhẹn.

Mặc dù các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng việc mổ xẻ lồng ngực của những con mèo có thể ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học của cột sống ngực, nhưng họ cũng lưu ý rằng phát hiện của họ phù hợp với một nghiên cứu năm 1998 được thực hiện trên những con mèo sống, được gây mê, cho thấy độ linh hoạt tương tự ở cột sống ngực.

"Các nghiên cứu sâu hơn về đặc tính vật liệu của cột sống có thể giúp làm rõ sự khác biệt về độ linh hoạt của thân mình ảnh hưởng đến khả năng vận động ở động vật có vú như thế nào", nghiên cứu kết luận.