一百多年来，科学家们一直试图弄清楚，一只坠落的猫为何总能如此规律地翻转身体着地。

关于这一主题的一个著名科学探索于1894年发表。如今已是2026年，一篇新近发表的论文表明，对细节的研究远未结束。

据日本山口大学兽医生理学家稻垣和夫领导的研究团队指出，猫出色的落地能力至少部分源于其脊柱各部位柔韧性上的差异。

他们测量了每个部分的扭矩、旋转角度、刚度以及中性区——即需要最小力量即可实现运动的活动范围。

前半部分——胸椎段——活动范围更广，比后半部分僵硬的腰椎段更容易旋转。

研究人员发现，猫在翻转过程中躯干的旋转是依次发生的，先发生前躯干的旋转，随后是后躯干的旋转，而其灵活的胸椎和刚性的腰椎在轴向扭转方面恰好适合这种行为。

猫在下落时翻转的谜题曾在法国生理学家埃蒂安-朱尔·马雷使用早期高速摄影技术捕捉到猫在空中翻转的画面后广受关注。1894年，他的这些图像发表于《自然》杂志，显示一只猫开始下落时没有旋转，却在落地前自行重新定向——这似乎与角动量守恒定律相矛盾。

这一现象很快在物理学中被称为“猫下落问题”。直到1969年，研究人员才通过数学证明，猫可以通过身体各部分相互扭转来重新定向，从而在空中旋转，同时保持角动量守恒。

然而，许多研究都集中在物理学方面，相比之下，关于猫类实现这种旋转所依赖的解剖学技巧，却探讨得非常少。

在此提醒大家：在阅读之前，这项研究曾对捐赠的猫尸脊柱进行过测试。

希格拉西及其同事将研究重点放在了猫的脊柱上。他们仔细地从五具捐赠的猫尸体中提取了脊柱，包括肋骨和骶骨，同时保留了韧带和椎间盘。

每节脊柱被分为两个区域：胸椎和腰椎。随后，将这10个脊柱部分分别放入扭转仪中，以实际测试它们能被扭曲的程度。

胸段与腰段之间的差异十分明显。胸椎的活动范围约为腰椎的三倍，且胸椎的僵硬程度比腰椎低约三分之一。

胸椎棘突也有约47度的中性区。腰椎棘突则完全没有中性区。

尽管样本量较小，但所有五节脊椎都显示出明显差异，这表明猫类脊椎普遍具有胸椎灵活性和腰椎僵硬的特征。

接下来，研究人员想知道这些特性是否能在猫的翻转下坠过程中被检测到。他们研究了两只活猫，每次从约1米（3.3英尺）的高度落下八次，落在柔软的垫子上，并使用高速摄像机记录整个过程。

结果显示，猫的扭动并非一个连贯平滑的动作；而是前半部分先旋转，后半部分随后跟上。两只猫前后半部分旋转的时间差分别为94毫秒和72毫秒。

研究人员提出，猫在落地时是依次调整身体方向，而不是作为一个整体单元完成的。身体前半部分先调整，因为脊柱更灵活，而且猫身体前半部分的质量大约只有后半部分的一半。随后，更僵硬、更重的后半部分（也就是俗称的“毛茸茸的屁股”）再进行调整。

这种变量灵活性也可能对疾跑和高速转向等动作有益，在这些动作中，脊柱各部分独立调节角度的能力有助于提高敏捷性。

研究人员提醒，他们必须切开猫的肋骨笼，这可能会影响胸椎的机械性能。然而，他们也指出，自己的研究结果与1998年一项对麻醉状态下活体猫进行的研究结果一致，该研究显示猫的胸椎具有类似的灵活性。

他们总结道，对脊柱材料特性的进一步研究可能有助于阐明躯干柔韧性差异如何影响哺乳动物的运动表现。

这项研究已发表于《解剖记录》。