تحب القطط أن تنظف نفسها بألسنتها بنفس قدر حبها للنوم حيث تقضي ربع ساعات إستيقاظها في تنظيف فرائها، ولكن ما هو سر نجاح التنظيف الذاتي؟ فإن الأشواك على ألسنة القطط منحنية ومائلة ومجوفة، وهذه الأشواك الصغيرة التي تسمى حليمات اللسان تنقل كميات كبيرة من اللعاب من الفم إلى الفراء، والذي لا تنظف فراء القطط الرقيق فقط فوق بشرتها ولكن تقلل درجة حرارة جسمها أيضا مع تبخر اللعاب.
يقول ديفيد هيو الباحث البيولوجي في معهد جورجيا للتكنولوجيا وكبير مؤلفي المقالة الجديدة لسان القطط تعمل كمشط بارع للغاية، ولكن لا توفر النتائج نظرة ثاقبة حول كيفية بقاء واحدة من أشهر الحيوانات الأليفة في العالم نظيفة، كما أنها ألهمت التكنولوجيا البشرية بنوعا جديدا من الفرشاة يطلق عليها فرشاة النمر التي مستوحاة من لسان القطط والتي هي مرصعة بأشواك صغيرة منحنية ومرنة تماما مثل تلك الموجودة على لسان القطط، والفرشاة تزيل بسهولة الشعر أو الوبر الحر من البشر والبطاطين على حد سواء ويمكن تنظيفها بإستخدام ضربة بسيطة من الإصبع، ويقول الباحث إن الفرشاة قد تجعل القطط أقل حساسية من خلال إزالة الوبر الزائد.
وجد الباحثون أن هذه الحليمات التي هي على شكل مغرفة هي ما يسمح للقطط بالوصول إلى اللعاب إلى بشرتهم، والتي يمكن أن تلهم أساليب جديدة لتنظيف والسوائل المترسبة على جميع أنواع الأسطح المجعدة والفرائية والمغطاة بالشعر، وأن نقل السوائل يمثل مشكلة بالنسبة للحيوانات والمهندسين، وتوضح هذه المقالة أنه يمكن للعلماء إستخدام فيزياء السلوك الحيواني الأساسي للإجابة على أسئلة جوهرية.
فحص ألسنة القطط :
أبدى ألكسيس نويل ، طالبة الدكتوراه في جامعة هو جين تاو اهتمامه في البداية بتنظيف القطط نفسها بعد مشاهدة لسان قطتها مرارا وتكرارا وهي تلعق بطانية، وكانت نويل قد رأت قطتها وهي تلعق نفسها مرات عديدة من قبل، لكن بينما كانت تشاهدها وهي تحاول لعق بطانية ناعمة، بدأت تفكر في العملية بعيون جديدة.
تغطي الأشواك الحادة المسماة الحليمات ألسنة القطط وتعطيها ملمس ورق الصنفرة، وكانت هذه الأشواك هي التي تتشابك في بطانية نويل، وأرادت نويل أن تفهم لماذا كانت هذه الحليمات جيدة في الحصول على عقدة من الفراء (والبطانيات)، وكشفت دراسة سريعة أن العلماء لم يهتموا تقريبا بالميكانيكا الحيوية لتنظيف القطط نفسها، وقرر هو ونويل تغيير هذا، أولا، رغم ذلك، سوف يحتاجون إلى ألسنة القطط، وكان الحصول على عينات من القطط المنزلية المتوفاة مباشرة، والحصول على ألسنة القطط البرية، وليس ذلك بكثير، فليس هناك الكثير من الألسنة التي تجلس حولهم كما قال الباحثون.
بعد مشاحنات حدائق الحيوان والمحميات الحيوانية لعدة أشهر في النهاية كان لديهم عينات كافية، ومع ألسنة من ستة أنواع من القطط منها البوبكات، والكوجر الأمريكي، وفهد الثلج، والنمر، والأسد ألقى نويل و هو نظرة عن قرب على الحليمات حيث قاما بتكبير الصورة بإستخدام ماسح الصور المقطعية المحوسبة، وذكر التقرير عام 1982 أن حليمات القطط كان لها شكل مخروطي أجوف، ولكن التكنولوجيا الأحدث التي إستخدمها باحثو جورجيا للتكنولوجيا كشفت أن الأشواك منحنية بالفعل إلى الوراء نحو الحلق، ويقول هو إن الفرق يبدو خفيا، ويسمح الشكل المنحني لهذه الحليمات برفع الماء عند ملامسته، وذلك بإستخدام السطح الخارجي وهو شيء لا يمكن أن يفعله المخروط المجوف وعلى الرغم من أن كل حليمة قد لا تتمكن إلا من رفع جزء من قطرة الماء (4.1 ميكرولتر، بدقة) على مدار اليوم، فإن لسان القطط المنزلية تنقل في المتوسط 48 مليلتر إلى فرائها، أي حوالي خمس كوب الماء.
فائدة لعق القطط نفسها :
اكتشف الباحثون أن توجه الحليمات أو الأشواك لم يكن ثابتا، وأظهرت مقاطع فيديو عالية السرعة لثلاثة أنواع من القطط المنزلية ذات الشعر القصير أن الحليمات تدور عندما تصادف لسان القط عقدة في فراءها، ويتيح هذا الدوران للشوكة إستكشاف أعمق في العقد المجعدة وفي نهاية المطاف تعمل بشكل فضفاض.
إن هذه المرونة هي مفتاح ما يسمح لمثل هذه الأشواك القصيرة نسبيا بتنظيف ليس فقط الطبقة الخارجية الطويلة من الفراء المتناثرة ولكن أيضا الطبقة السفلية السميكة، وكشفت قياسات الباحثين أنه حتى الضغط الخفيف نسبيا من اللسان أثناء التنظيف يسمح لجميع أنواع القطط بتنظيف نفسها حتى تصل إلى الجلد، باستثناء واحد؟ القطط الفارسية وهي سلالة منزلية تحتاج إلى تنظيفها يوميًا لمنع تشكيل تجديل الشعر.
ولكن كل هذا اللعق ليس فقط للحفاظ على القطط نظيفة فقط، حيث كشفت كاميرات التصوير الحراري أن تنظيف القطط لنفسها يمكن أن يساعد أيضا في تبريد جسم القطط، مما يؤدي إلى إختلاف في درجات الحرارة يصل إلى 30 درجة فهرنهايت بين الجلد والفراء الخارجي عندما يتبخر اللعاب.
ألسنة القطط إلهام للباحثين :
إن فهم كيفية نظافة القطط نفسها كان واحد من الأشياء، حيث أراد الباحث أن يذهب أبعد من ذلك، فعندما أصيب أطفاله بالقمل أمضى ساعات في البحث في الصيدلية عن الفرشاة المناسبة لإزالة البيض، ثم تم تمشيط شعرهم لإزالة أي أثر آخر للقمل، وكشفت عملية بحث سريعة على الإنترنت أن الأمشاط لم تتغير كثيرا منذ عشرات الآلاف من السنين، وجعل عمل الباحثان هو جين تاو مع نويل الزوجين يعتقدان أن لسان القطط يمكن أن يلهم شيئا أفضل.
يقول سيلفان ديفيل وهو مهندس في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي الذي لم يكن يبحث عن مواد جديدة من خلال دراسة كيف أن تنظيف القطط نفسها رائع للغاية، وإنه يدل على أنك لست مضطرا للتعمق في الغابة للعثور على شيء مفيد.
باستخدام البوليمر القائم على السيليكون قام الباحثان بعمل فرشاة صغيرة ومرنة بحجم إصبعين، وكانت الأشواك على الفرشاة مجرد نسخة مطورة من حليمات القطط، وعندما قارنت نويل مدى قدرة فرشاة تيجر وفرشاة شعر بشري على إزالة عقدة من وبر نايلون، أزالت فرشاة تيجر العقدة بقوة أقل من الفرشاة العادية، وأيضا إزالة الوبر السائب من الفرشاة بإستخدام ضرب بسيط للإصبع، بدلا من انتزاع الشعر بعناية بإستخدام ملاقط.
يقول ميجان شوكنشت مدير تحديات التصميم في معهد المحاكاة الحيوية في ميسولا مونتانا، إن فرشاة تيجر هي فرشاة مثالية للتصميم المستوحى من الحيوية، ويقول كانت القطط موجودة حولنا منذ قرون ولكن لم يخطر ببال أحد أن ينظر إليها عن كثب من قبل، ومع ذلك، فرشاة تيجر ليست جاهزة بعد للإنتاج بالجملة، وهناك الكثير من الطرق التي سنحتاج إليها لتحسينها قبل أن تصبح جاهزة للإستخدام في العالم الواقعي.
