猫の肉球に隠された秘密～楕円形の脂肪は衝撃を吸収する高性能クッション

　調査を行ったのは中国にある北京航空航天大学を中心としたチーム。猫の肉球が持つショックアブゾーバー（衝撃吸収材）としての機能を調査するため、バイオメカニクス（生物力学）的にミクロ（顕微鏡）およびマクロ（肉眼）の解析を行いました。検体となったのは調査とは全く関係がない心疾患で死亡した猫5頭です。
　猫の肉球を顕微鏡を用いて断面的に見たところ、外側から表皮層、真皮層、皮下組織層という3層構造になっていることが判明したといいます。

　調査チームは皮下組織層を埋め尽くしている楕円形の脂肪コンパートメントに着目しました。この形状が持つショックアブゾーバーとしての性能を検証するため、ラグビーボール状および円柱状のシミュレーションモデルを作成して上下から圧力（歩行＝0.11Hz／走行＝1.1Hz／跳躍＝ 11Hz）を加えたところ、ラグビーボールモデルにおいてのみ応力-ひずみ曲線に上昇カーブが確認されたといいます。言い換えると「圧力が加われば加わるほどひずみの度合いが小さくなる」ということです。この現象をさらに詳しく探ったところ、圧力が加わることで楕円形が円柱形に変化し、ひずみが生じにくくなることが原因であることが判明しました。 Comprehensive Biomechanism of Impact Resistance in the Cat’s Paw Pad
Xueqing Wu, Baoqing Pei et al., Hindawi BioMed Research International, Volume 2019, Article ID 2183712, 9 pages, https://doi.org/10.1155/2019/2183712

　猫に肉球は優れたショックアブゾーバーであり、中心的な役割を担っているのが皮下組織層に含まれる脂肪であることが判明しました。
　足の裏が地面に接触した瞬間、ラグビーボール状の脂肪コンパートメントに圧力が伝わり、瞬時にして円柱状に変形します。ひずみが生じにくくなったタイミングで再び足に力を入れると、スムーズに筋力が地面に伝わるというデザインです。調査チームは「肉球のチャタリング防止システム」と呼んでいます（※チャタリング＝機械などが振動でブレること）。 　コラーゲン繊維で囲まれた小さな脂肪が埋め尽くすというこの構造、実は人間のかかとにある「踵骨下脂肪体」でも見られます。この脂肪体はひずみ率や温度に左右されず、コンパートメント間で液体の出入りがないとのこと。ですから人間のかかとはある意味、猫と同じ静水圧システムを備えた「肉球」なのかもしれませんね。 猫の足をよく見たらすごかった！