Почему кошки выживают, упав с большой высоты?

Потенциальные самоубийцы предпочитают прыгнуть с высоты. Это, вероятно, самый надежный способ. Если вы примете снотворное, вас может стошнить; при нажатии на курок может дрогнуть рука; если вы прыгнули с карниза, вас уже ничто не спасет.
В этом отношении кошки и люди являют собой поразительный контраст. Кошки абсолютно равнодушны к высоте, которая пугает большинство людей. Кошки зачастую выживают после таких падений, которые погубили бы любого из нас. Дело не в том, что они редко падают. Наоборот, в Манхэттене, где много высотных домов, кошки падают гораздо чаще, ибо они совершенно бесстрашно играют и преследуют друг друга на высоте. Ветеринарам так часто приносят упавших кошек, что в их терминологии появилось специальное выражение, характеризующее общую картину получаемых кошками травм: \"Высотный синдром у кошек\".

Несмотря на предрасположенность кошек к падениям, в результате происходит гораздо меньше смертельных случаев, чем у людей. И дело не только в том, что кошки в отличие от людей выдерживают падение с 6-этажных зданий. Более поразительным является тот факт, что кошки в большинстве случаев выживают после падения на асфальт с небоскребов. По-видимому, рекордсменом (по крайней мере, в Нью-Йорке) является котенок по имени Сабрина, свалившийся на тротуар с 32-го этажа, получив пустячные повреждения: у нее был выбит зуб и слегка поранена грудка. Это звучит парадоксально, но чем выше здание (начиная с некой высоты), тем для кошки меньше вероятность погибнуть. Способность выдерживать такие ужасные падения - это главный факт, на котором основано поверье, будто бы у кошки девять жизней.

Кошачья пазематология (от греческого \"pasema\" - \"падение\"), наука о падениях кошек, поначалу может не вызвать у вас того интереса, который порождают открытия, за которые дают Нобелевскую премию. Однако наука эта имеет определенную ценность, и каждый фелофил (любитель кошек) это понимает. Эта наука может представлять интерес также и для медицины: раскрытие секретов кошачьей живучести могло бы помочь нам уменьшить высотный травматизм.

Высотный синдром кошек был впервые описан в 1976 году доктором Гордоном Робинсоном, ветеринарным врачом нью-йоркского госпиталя ASPCA. Каждый год около 150 владельцев приносили ему упавших кошек. Следующий значительный шаг был сделан 11 лет спустя двумя ветеринарами, докторами Вэйном Витни и Шерил Мелхафф из Манхэттенского медицинского центра животных. В течение одного лишь пятимесячного летне-осеннего периода был собран массив данных по 132 кошкам, соблазнившимся видом открытых окон, упавшим с высоты не менее 2-м этажа и попавшим в их больницу. Большая часть кошек упала с высоты 4-м и более этажа, в среднем - с высоты 5,5 плюс-минус 0,3 этажа.

Максимальная высота составила 32 этажа (знаменитая Сабрина). Большинство жертв ударилось о бетонный тротуар. Ветеринарам пришлось исключить из анализа 17 кошек, усыпленных по просьбе хозяев - чаще всего не из-за тяжелого состояния, а из-за того, что хозяева, по их словам, не могли заплатить за лечение. Из оставшихся 115 кошек только три умерли по прибытии в больницу и 8 умерли в течение ближайших суток. Все 104 кошки, пережившие первый день, так и остались в живых. Таким образом, выздоровление наступило в 90 процентах случаев, что подтверждает поверье о девяти жизнях кошки.

По тому, какие повреждения встретились у кошек, они очень сильно отличаются от людей. Люди чаще всего погибали от черепных травм и внутренних кровотечений. Затем идут сломанные позвоночники и грудные клетки. У кошек же наиболее частой травмой было кровотечение из носа. Стоя на подгибающихся ногах на вершине Эйфелевой башни и представляя себя распластанным на асфальте, я менее всего думал об опасности расквасить нос. Еще у кошек были зафиксированы рваные раны мордочек, сломанные зубы, разбитые неба и нижние челюсти, раны груди.

Лишь у трех кошек были сломаны позвонки, а у четырех - ребра (что очень часто бывает у упавших людей). Как и люди, кошки часто ломают конечности, но картина переломов - другая. У взрослых людей чаще всем ломаются ноги, у детей руки; у кошек же задние и передние лапы ломаются одинаково часто.

Таковы факты. Чтобы понять эти загадочные результаты, обратимся к самому серьезному физическому анализу, какой только может предложить вам скромный биолог. Физика учит, что результат падения зависит от скорости столкновения, мягкости поверхности, площади соударения и пяти свойств падающего существа: его веса, площади, мягкости, свойства костей и поглощаемости удара суставами и мышцами.

Что касается скорости соударения, то при падении происходит ускорение на 9,8 м/с за каждую секунду. Если тело падает в вакууме, ем скорость возрастает по закону квадратного корня из пройденного расстояния. Пролетев 32 этажа, вы набрали бы скорость пули (около 200 км в час), а после двух этажей вы летели бы с умеренной скоростью 50 км в час. Именно этим объясняется моя интуитивная уверенность в том, что, свалившись с Эйфелевой башни, я образовал бы на асфальте большее пятно, чем при падении с верхней ступени лестницы.

Однако расстояние, пройденное телом, - это еще не все. Сила удара зависит также от податливости (мягкости) поверхности, ибо эта характеристика определяет \"тормозной путь\", то есть глубину, на которую вы проникаете в поверхность, прежде чем полностью затормозиться. Чем больше это расстояние, тем меньше сила соударения. Именно поэтому прыгуны с шестом подкладывают под перекладину толстые маты, а не бетонные плиты.

Вы можете вполне здраво возразить, что у более крупных существ более прочные кости, чем у мелких, что позволяет им выдерживать более сильные удары. Но разница не столь велика, чтобы исправить положение. Опасность сломать ногу при самом несерьезном падении у слонов выше, чем у людей; у взрослых выше, чем у детей; у детей выше, чем у кошек. Меньшее отношение массы к площади укошек обусловливает их предельную скорость падения 100 км/ч, которую они набирают, упав с 5-го этажа, в то время как у людей эта скорость равна 200 км/ч.

Уже одно это (если бы кошки были бы уменьшенными копиями людей) снизило бы травматизм кошек по сравнению с людьми. Но они обладают и другими уникальными преимуществами. У них есть великолепный внутренний \"гироскоп\", расположенный во внутреннем ухе. Если кошка падает спиной вниз, она быстро ориентируется в пространстве и, изогнувшись, поворачивается в воздухе лапами вниз, не пролетев и полутора метров. В результате удар распределяется на четыре лапы, а не на две.

Еще одно преимущество кошки, помимо ее маленького веса, состоит в том, что она умеет сгибать конечности, чтобы распределить силу удара по суставам и мышцам. Уж если мы лишены кошачьего гироскопа, то было бы нелишним поучиться у кошек сгибать ноги, обеспечивая тем самым большую безопасность при падении.

Однако и это преимущество кошек не объясняет самого удивительного факта - увеличения их шансов на выживание при падении с высоты, большей 7-го этажа. Напомним, что тела, падающие в земной атмосфере, ускоряются до некоторой предельной скорости, величина которой зависит от сопротивления воздуха (пропорционального площади тела) и веса. После этого их скорость остается постоянной - до тех пор, пока не изменяются их вес и площадь. Вес, разумеется, не может измениться, но площадь, подставляемая потоку воздуха, может быть изменена. Парашютисты в свободном падении уменьшают площадь и увеличивают скорость падения, принимая вытянутую позу, и, раскидывая в стороны руки и ноги, увеличивают площадь и уменьшают скорость.

Вполне вероятно, что кошки умеют проделывать то же самое, что и тренированные парашютисты. Еще не достигнув предельной скорости, они инстинктивно вытягивают конечности, которые, следовательно, могут сломаться при ударе. После того как максимальная скорость достигнута, кошки начинают чувствовать ускоряющую силу гравитации и могут расслабиться, раскинув лапы горизонтально наподобие белки-летяги. При этом увеличивается сопротивление воздуха, уменьшается скорость и сила соударения, которая к тому же распределяется на всю площадь тела (а не только на четыре лапы).

Итак, мы привлекли для анализа физику, астрономию и психологию. Остается только применить знания из области эволюционной биологии. Мне кажется, что уникальные способности кошек развились в ходе естественного отбора. По деревьям лазают большая часть видов семейства кошачьих и лишь немногие виды собак. В течение миллионов лет кошки прыгали на добычу с деревьев и просто падали оттуда. Все те кошки, в которых был плохой гироскоп, жесткие конечности, и те, которые не научились принимать позу белки, ломали лапы и попадали на свалку эволюции. Выжили только лучшие \"парашютисты\". Так что кошки должны быть благодарны за свои девять жизней именно своей эволюционной истории.