Free Press

Även efter att ha delat våra hem i tusentals år är katter fortfarande mystiska. För det första ägnar de orimligt mycket tid åt att sköta sig själva, upp till hälften av sin vakna tid.

Men all denna skötsel handlar inte om fåfänga. För bakhållande rovdjur som katter är det en fråga om liv och död att hålla sig ren.

I det här avsnittet av Deep Look kommer vi nära och personligt med dessa kräsna kattdjur. Genom att titta närmare på katters tungor avslöjar forskning vid MIT och Georgia Tech ledtrådar till katternas rovdjursförmåga och finner inspiration till ny teknik.

Har du någonsin undrat varför en katts tunga känns som sandpapper? Ta en närmare titt.

Katternas tungor är täckta av små taggar. De kallas ”papiller” och ser ut som små krokar.

”De är gjorda av keratin, precis som människans naglar, säger Alexis Noel, forskare vid Georgia Tech.

En gång när hon var hemma under semestern ett år märkte Noel att familjens katt, Murphy, råkade fastna med tungan i en filt medan hon putsade sig.

Murphy kunde enkelt frigöra sig från den tillfälliga tungfången genom att trycka tungan tillbaka mot filten, men inte förrän Noel lade märke till de små taggarna som fastnat i filtens väv.

”De enskilda taggarna är till och med formade som miniatyrkattklor med en mycket vass ände”, säger Noel. ”De kan tränga in i alla typer av trassel eller knutar och slita isär dem.”

Som doktorand i maskinteknik med intresse för naturliga modeller är Noel fascinerad av hur effektivt katternas tungor håller dem rena.

Inspirerad av den observationen bestämde sig Noel för att studera katts tungor genom att skapa en modell som replikerar de små taggarna. Hon skannade ett exemplar av en katts tunga och 3D-printade ut strukturen i 400-procentig skala.

Hon skickade den konstgjorda katts tunga på prov i en maskin som drar modellen över ett område med falsk päls.

För att rengöra en traditionell hårborste måste man plocka bort hårstråna mellan borstarna. Noels kattungemodell var mycket lättare att rengöra: Hon körde helt enkelt fingret över ytan i samma riktning som taggarna.

Noel tror att den här tekniken en dag kan leda till bättre grooming- eller rengöringsverktyg för människor och husdjur, och att den till och med kan användas för att skapa mjuka robotar som på ett mer varsamt sätt kan interagera med människor.

Katter gör sig fina av flera skäl. Förutom att de får sin päls att reda ut den tar de bort parasiter och deras ägg. Den omfördelar också oljor som produceras av kattens hud och som ger pälsen en viss vattentäthet.

”Veterinärer säger till dig att du inte ska tvätta din katt”, säger Noel, ”eftersom du tar bort alla deras skyddande oljor och de har för vana att tvätta sig själva.”

Det är också ett annat sätt att visa förtroende mellan katterna. Vänliga katter tenderar att ta hand om varandra. Och om en katt litar på dig kommer den att putsa sin människa.

Men den kanske viktigaste anledningen till att hålla sig ren är att katter som bakhållande rovdjur måste dölja sin lukt för bytesdjur. Bytesdjur tenderar att vara på jakt efter fara, och en enda doft av fel lukt kan avslöja katten.

Som de flesta andra däggdjur som är rovdjur har katter breda munnar som hjälper dem att sänka tänderna djupt in i bytet. Den stora öppningen på sidorna av munnen hjälper dem att få ett bättre bett.

Men enligt Sunghwan ”Sunny” Jung, en forskare som numera arbetar vid Virginia Tech, ”är nackdelen med denna munform dregling.”

Under sin tid vid MIT samarbetade Jung med Roman Stocker, Pedro Reis och Jeffrey Aristoff för att studera hur och varför katter använder en lappteknik för att dricka.

”På grund av de stora öppningarna på sidorna kommer vattnet att rinna ut när katterna väl har vatten i munnen”, säger Jung. ”De breda hörnen på deras munnar gör det svårt för dem att skapa sug med läpparna. Istället sköljer de vattnet med tungan för att dricka.”

Forskarteamet studerade höghastighetsvideor av katter för att visa hur de rör sig på vattenytan med tungans ovansida.

”Katter placerar tungan på vattenytan och lyfter sedan tungan mycket snabbt för att skapa den fina vattenpelaren”, säger Jung. ”Innan pelaren klämmer av och bryts i två delar biter de på vattenpelaren och dricker den.”

Katten biter på pelaren i precis rätt ögonblick för att få i sig så mycket vatten som möjligt och samtidigt hålla ansiktet torrt.

MIT-teamet skapade en modell som efterliknar hur katter skapar kolumnen. Forskarna använde en glasskiva som vilar direkt på vattenytan. De justerade skivans acceleration uppåt från ytan för att hitta den optimala hastigheten.

Tro snabbt och skivan får inte en chans att dra upp så mycket vatten i kolonnen. För långsamt och gravitationen får en chans att dra tillbaka vattnet till ytan.

De upptäckte att huskatter tenderar att lapa vatten ungefär fyra gånger per sekund medan större kattarter, som lejon och tigrar, lapar långsammare när deras kroppsmassa ökar. De större arterna fångar också en större mängd vatten per varv jämfört med de mindre arterna.

Detta avsnitt av Deep Look spelades till stor del in på Cat Town Cafe, ett räddnings- och adoptionscenter i Oakland. Ett särskilt tack till Mikel Delgado från Feline Minds, en konsult för kattbeteende.

Detta reportage producerades av KQED:s Deep Look. Du kan se den ursprungliga rapporten på dess webbplats.