งานวิจัยใหม่เผยกลไกในกระดูกสันหลังของแมว ทำให้ลำตัวหมุนเป็นจังหวะ ครึ่งหน้าหมุนก่อน ครึ่งหลังหมุนตาม ช่วยให้แมวปรับท่าทางกลางอากาศได้อย่างแม่นยำ

งานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร The Anatomical Record เมื่อวันที่ 24 ก.พ. ที่ผ่านมา โดยนักสรีรวิทยาสัตวแพทย์ Yasuo Higurashi จากมหาวิทยาลัย Yamaguchi ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งศึกษากลไกที่แมวตกจากที่สูงแล้วยังลงเท้าได้จากมุมมองกายวิภาคศาสตร์ของแมว โดยนำกระดูกสันหลังจากซากแมวที่ได้รับบริจาคจำนวน 5 ตัว มาทดสอบความสามารถในการบิดตัว โดยแยกกระดูกสันหลังออกเป็นสองช่วงสำคัญ คือ กระดูกสันหลังส่วนอก (thoracic spine) และกระดูกสันหลังส่วนเอว (lumbar spine) จากนั้นนำไปทดสอบด้วยอุปกรณ์วัดแรงบิด เพื่อดูว่ากระดูกสันหลังแต่ละส่วนสามารถบิดได้มากเพียงใด และต้องใช้แรงเท่าไร

ผลลัพธ์พบความแตกต่างอย่างชัดเจน กระดูกสันหลังส่วนอกบิดได้มากกว่าส่วนเอวประมาณ 3 เท่า ส่วนอกมีความแข็งน้อยกว่าส่วนเอวประมาณหนึ่งในสาม และส่วนอกยังมีช่วงการบิดที่แทบไม่ต้องใช้แรงอยู่ประมาณ 47 องศา ในขณะที่กระดูกสันหลังส่วนเอวแทบไม่มีช่วงดังกล่าวเลย กล่าวคือ ลำตัวของแมวไม่ได้ยืดหยุ่นเท่ากันทั้งตัว แต่ครึ่งหน้าอ่อนตัวกว่าส่วนหลัง

เพื่อดูว่ากลไกนี้เกิดขึ้นจริงหรือไม่ นักวิจัยยังทดลองบันทึกภาพแมวมีชีวิต 2 ตัวที่ตกจากความสูงประมาณ 1 เมตร ลงบนเบาะนุ่ม โดยใช้กล้องความเร็วสูงถ่ายภาพการเคลื่อนไหว สิ่งที่พบ คือ แมวไม่ได้หมุนทั้งตัวพร้อมกัน ระหว่างการตก แมวจะหมุนศีรษะและลำตัวด้านหน้าให้หันลงพื้นก่อน จากนั้นส่วนหลังที่แข็งกว่าและหนักกว่าจึงหมุนตาม ความต่างของจังหวะการหมุนระหว่างสองส่วนนี้อยู่ที่ประมาณ 70–90 มิลลิวินาที กลไกนี้ช่วยให้แมวสามารถปรับท่าทางได้โดยไม่ทำให้ทั้งตัวหมุนแบบควบคุมไม่ได้

ปริศนาเรื่องแมวที่ตกแล้วพลิกตัวได้ถูกศึกษามานานกว่าร้อยปี โดยเริ่มได้รับความสนใจเมื่อนักสรีรวิทยาชาวฝรั่งเศส Étienne‑Jules Marey ใช้การถ่ายภาพความเร็วสูงในยุคแรกบันทึกภาพแมวที่กำลังตก ภาพเหล่านั้นถูกตีพิมพ์ในวารสาร Nature ในปี 1894 แสดงให้เห็นว่าแมวเริ่มตกโดยไม่มีการหมุน แต่สามารถปรับท่าทางได้ก่อนถึงพื้น ซึ่งดูเหมือนขัดกับกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม ปรากฏการณ์นี้จึงถูกเรียกว่า “ปัญหาแมวตก” (falling cat problem) ในฟิสิกส์

ต่อมาในปี 1969 นักวิทยาศาสตร์อธิบายได้ว่า แมวสามารถหมุนตัวได้โดยการบิดส่วนต่าง ๆ ของร่างกายอย่างสัมพันธ์กัน แม้จะไม่มีแรงภายนอกมากระทำ อย่างไรก็ตาม งานวิจัยจำนวนมากในอดีตมุ่งเน้นที่ด้านฟิสิกส์ เช่น การงอตัวและการยืดขาเพื่อเปลี่ยนโมเมนต์ความเฉื่อยของร่างกาย ขณะที่กลไกทางกายวิภาคที่ทำให้แมวสามารถหมุนตัวได้เช่นนี้กลับได้รับการศึกษาน้อยกว่า 

งานวิจัยใหม่นี้ไม่ได้ล้มล้างทฤษฎีเดิม แต่เติมคำตอบที่สำคัญเข้าไป คือ การอธิบายโครงสร้างของกระดูกสันหลังของแมวหรือโครงสร้างทางชีววิทยาที่เอื้อให้กลไกนั้นเกิดขึ้นได้ง่าย ผลลัพธ์ที่ได้สอดคล้องกับงานศึกษาจากปี 1998 ที่ทำกับแมวมีชีวิตซึ่งถูกวางยาสลบ และพบความยืดหยุ่นของกระดูกสันหลังส่วนอกในลักษณะเดียวกัน

นักวิจัยมองว่าการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของเนื้อเยื่อในกระดูกสันหลังอาจช่วยอธิบายได้ดีขึ้นว่า ความแตกต่างของความยืดหยุ่นของลำตัวส่งผลต่อสมรรถนะการเคลื่อนไหวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างไร โดยความเข้าใจโครงสร้างกระดูกสันแบบนี้ อาจนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น การออกแบบหุ่นยนต์สี่ขาที่เคลื่อนไหวคล่องตัว การทำความเข้าใจการเคลื่อนไหวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การพัฒนาแนวทางรักษาอาการบาดเจ็บของกระดูกสันหลังในสัตว์ เป็นต้น 
 

อ้างอิง

https://www.sciencealert.com/scientists-discover-a-new-twist-in-why-falling-cats-land-on-their-feet
Higurashi, Y., Kaino, Y., Habara, M., Okamoto, S., Yoshizaki, K., Sakurai, M., & Morimoto, M. (2026). Torsional flexibility of the thoracic spine is superior to that of the lumbar spine in cats: Implications for the falling cat problem. The Anatomical Record, 1–10. https://doi.org/10.1002/ar.70165