Pourquoi les chats atterrissent-ils toujours sur leurs pattes ?

Grâce à une colonne vertébrale flexible et un réflexe de redressement dès 3 semaines, les chats atterrissent sur leurs pattes, mais les chutes restent dangereuses.

Les chats atterrissent sur leurs pattes grâce à un réflexe de redressement inné qui utilise une colonne vertébrale flexible et l'absence de clavicule fonctionnelle pour faire pivoter leur corps en plein vol. Cette capacité, qui commence à apparaître entre 3 et 4 semaines et est perfectionnée entre 6 et 9 semaines, leur permet de se réorienter sans violer les lois de la physique, bien qu'elle ne garantisse pas qu'ils éviteront les blessures.

Le mécanisme repose sur l'anatomie unique du chat. Contrairement aux humains, les chats possèdent une colonne vertébrale très flexible et aucune clavicule fonctionnelle, ce qui leur permet de faire tourner leurs parties avant et arrière de manière indépendante. Ils déterminent le « bas » grâce à leur vision et à l'appareil vestibulaire de leur oreille interne, puis initient une séquence de mouvements pour orienter leurs pattes vers le sol.

Comment la physique d'un corps non rigide fonctionne

Le chat résout la contradiction apparente du problème du chat qui tombe en n'étant pas un corps rigide. En se pliant au milieu, le chat fait tourner sa moitié avant et sa moitié arrière autour d'axes différents. Cela permet de maintenir la conservation du moment cinétique tout en changeant l'orientation du corps.

Le processus implique une séquence spécifique de repli et d'extension des pattes. D'abord, le chat replie ses pattes avant pour réduire le moment d'inertie de la moitié avant tout en étendant ses pattes arrière pour augmenter le moment d'inertie de la moitié arrière. Cela permet à l'avant de tourner d'environ 90 degrés tandis que l'arrière ne tourne dans la direction opposée que d'environ 10 degrés. Dans la deuxième phase, le chat étend ses pattes avant et replie ses pattes arrière, permettant à la moitié arrière de tourner davantage tandis que l'avant tourne moins. Selon la flexibilité du chat, ce cycle peut se répéter pour compléter un tour complet de 180 degrés.

Vitesse terminale et répartition de l'impact

Une fois qu'ils se sont redressés, d'autres caractéristiques entrent en jeu pour réduire les dégâts. Leur petite taille, leur structure osseuse légère et leur fourrure épaisse contribuent à une vitesse terminale plus faible par rapport aux humains. Un chat de taille moyenne atteint environ 60 mph (97 km/h), soit environ la moitié de la vitesse d'un humain en chute libre à 120 mph (190 km/h).

Après avoir atteint leur vitesse maximale, généralement après une chute de cinq étages, les chats se détendent souvent et étendent leurs membres horizontalement. Cela augmente la traînée et répartit l'impact plus uniformément dans tout le corps plutôt que de le concentrer sur un seul point. Bien que ce réflexe soit très efficace, il ne garantit pas la sécurité.

Lorsque le réflexe ne suffit pas

Malgré le réflexe de redressement, les chutes peuvent toujours entraîner des fractures ou la mort. Une étude de 1987 portant sur 132 chats traités au New York Animal Medical Center a montré que les taux de blessures augmentaient avec l'altitude jusqu'à sept étages. Au-delà de cette hauteur, les données ont montré une diminution de la gravité des blessures, un phénomène parfois attribué au fait que les chats atteignent leur vitesse terminale et détendent leur posture pour répartir l'impact.

Cependant, cette tendance est débattue. Les critiques pointent du doigt un biais de survie, car les chats qui meurent instantanément lors de chutes extrêmes ne sont pas emmenés chez le vétérinaire. Une étude de 2003 portant sur 119 chats a conclu que les chutes du septième étage ou plus sont en fait associées à des blessures plus graves et à une incidence plus élevée de traumatismes thoraciques. Bien qu'un chat tombant de 40 étages puisse survivre en rebondissant sur des structures, compter sur cela est une hypothèse dangereuse.

Développement et autres espèces

Le réflexe de redressement n'est pas présent à la naissance. Il commence à apparaître à l'âge de 3 à 4 semaines et est pleinement perfectionné entre 6 et 9 semaines. Avant cet âge, les chatons manquent de la coordination et de la flexibilité squelettique nécessaires pour exécuter la manœuvre. Fait intéressant, les chats ne sont pas les seuls animaux à posséder cette capacité ; les lapins, les rats, les lézards et certains arthropodes présentent également des capacités de redressement en plein vol, bien que les mécanismes spécifiques varient.

La queue, souvent considérée comme l'outil d'équilibrage principal, n'est pas essentielle. Les chats sans queue peuvent effectuer le réflexe de redressement tout aussi efficacement que ceux avec une queue, car la manœuvre repose principalement sur la torsion de la colonne vertébrale et le mouvement des pattes.

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