猫の空中姿勢反射、脊椎の構造的差異が解明の鍵

落下時に常に足で着地する現象、いわゆる「猫ひねり問題」について、猫の脊椎が持つ特異な機械的特性がこの空中姿勢反射を可能にしているとする新たな解剖学的知見が学術誌『The Anatomical Record』に2026年2月24日付で発表された。この研究は、一世紀以上にわたり科学者の関心を集めてきた長年の謎に迫るものである。

研究チームは猫の脊椎を胸椎（上部）と腰椎（下部）に分け、その構造的差異を詳細に分析した。その結果、猫の胸椎は極めて高い柔軟性を持ち、外部からのわずかな力で最大360度近い回転が可能であることが判明した。この胸椎は、落下開始時に頭部と前肢を地面の方向へ迅速に向けるための「柔らかい部分」として機能する。対照的に、腰椎は胸椎に比べて剛性が高く、重量もあるため、上半身の回転に続く下半身の回転において、体全体の制御不能な回転を防ぐ「硬い支点」の役割を果たすと結論付けられた。

山口大学の共同獣医学部の助教である日暮泰男氏らが主導した研究では、高速度カメラを用いた落下実験も実施された。健康な猫2匹を柔らかいクッションの上で落下させ、マーカーで体の動きを追跡したところ、回転は一度に行われるのではなく、段階的なシーケンスで進行することが確認された。具体的には、柔軟な胸椎の働きで体の前半が回転した後、わずかな遅延を経て硬い腰椎を基点として後半身が追従する「前半の体 → 後半の体」という順序が裏付けられた。この一連の動作は、従来の「曲げてひねる（bend and twist）」モデルに加え、「たたんで回る（tuck and turn）」モデルの重要性も再評価させる結果となった。

特筆すべき観察として、猫が回転する方向には一貫した右側への偏りが見られた。実験では、8回中8回または8回中6回で右方向への回転傾向が確認されている。物理学者のグレゴリー・グバー氏は、現時点では猫の内臓の非対称な配置が、片方向への回転をわずかに容易にしている可能性を推測している。この現象は、角運動量保存の法則に反するように見えながらも、猫が剛体ではないという生物学的構造、すなわち脊椎の柔軟性によって物理法則の枠内で解決される、変形体の力学の典型例として位置づけられる。

この解明は、単に猫の能力への理解を深めるに留まらない。研究者たちは、この知見が動物の運動を再現する数理モデルの洗練や、脊椎損傷を治療する獣医学研究、さらには生物の動きを模倣した機敏なロボット工学、例えば災害救助用ロボットの設計への応用可能性を秘めていると指摘している。1700年頃のアイザック・ニュートンが存命していた時代にまで遡るこの「猫ひねり問題」の探求は、325年以上の科学的関心を経て、ついに解剖学的な裏付けを得たことになる。