Как работают змеи

От главной роли искусительницы Евы в Библии до регулярных появлений в книгах и фильмах о Гарри Поттере — змеи проникли в мировую мифологию и популярную культуру благодаря рассказам, порожденным страхом и уважением.

За более чем 130 миллионов лет, прошедших с момента их появления, змеи превратились в весьма универсальных позвоночных, способных карабкаться прямо вверх, прыгать в воде, а некоторые виды даже летать — и все это без конечностей. Объедините эту мобильность с присутствием по всему миру и иногда смертельным укусом, и змеи могут быстро стать предметом мифов.

В этой статье мы развеем часть их мистики. Вы узнаете, как передвигаются змеи, как они убивают и поедают свою добычу, как ухаживают и размножаются, отмечая по пути некоторые интересные виды.

1. Основы змеи
2. Змеиная структура и рост
3. Змеиное движение
4. Змеиное пищеварение: что ест змея
5. Змея Секс

Известно 2700 видов змей, и все рептилии имеют следующие характеристики:

Змеи выглядят как безногие ящерицы не просто так — эти две рептилии составляют отряд Squamata , который делится на подотряды Sauria для ящериц и Serpentes (или Ophidia ) для змей. Из-за своей длинной формы органы змей расположены линейно, но в остальном они похожи на органы других позвоночных, включая людей. Мозг, покрытый костями, и органы чувств находятся в голове, а змеи обладают почти всеми органами чувств, которые есть у людей, с некоторыми интересными модификациями:

Пищеварительный тракт проходит почти по всей длине тела и включает в себя рот, пищевод, желудок, тонкую кишку, толстую кишку и задний проход — все они могут растягиваться, чтобы переваривать добычу, превышающую диаметр змеи (см. раздел «Питание»). Когда рот змеи полон, она должна вытянуть свою трахею (дыхательную трубку) под пищей и наружу, чтобы продолжать дышать. У змей нет диафрагмы, как у людей, поэтому они циркулируют воздух в легких и из них, сужая грудную клетку, чтобы вытолкнуть воздух, а затем снова расширяя ее, чтобы создать вакуум для всасывания воздуха. После каждого дыхательного цикла змеи испытывают апноэ — остановка дыхания, которая длится от нескольких секунд до нескольких минут. Для переработки кислорода у всех змей естьудлиненное правое легкое ; у многих также есть левое легкое меньшего размера, а у некоторых даже есть третье легкое вдоль трахеи.

Двуглавые змеи

Двухголовые змеи меньше похожи на ужасающих многоголовых монстров из мифов и больше похожи на сиамских близнецов . Внутри материнской змеи эмбрион начинает делиться, создавая однояйцевых близнецов, но этот процесс не заканчивается, в результате чего часть змеи остается разделенной, а другие части соединяются.

В отличие от мифических существ, у которых несколько голов делают их значительно более опасными, двухголовые змеи редко выживают в дикой природе . С двумя головами чувства дублируются: когда они чувствуют добычу, головы будут бороться за то, кто из них ее съест. Что еще хуже, если одна голова улавливает запах еды на другой, она попытается съесть другую голову.

Длина змей варьируется от 4 дюймов (10 см) до более 30 футов (9 метров). Сотни крошечных позвонков и ребер охватывают это расстояние и соединяются друг с другом через сложную систему мышц, создавая непревзойденную гибкость (см. раздел «Передвижение»). Чрезвычайно эластичная кожа прикрепляется к мышцам и покрыта чешуйками из кератина — того же вещества, что и ногти человека. Чешуйки производятся эпидермисом, внешним слоем кожи. По мере роста змеи количество и рисунок ее чешуи остаются прежними, хотя чешуя змеи много раз сбрасывается в течение ее жизни.

В отличие от людей, которые постоянно сбрасывают изношенную кожу на крошечные кусочки, змеи сбрасывают всю свою чешую и наружную кожу одним куском во время процесса, называемого линькой . Когда кожа и чешуя начинают изнашиваться от времени или травмы, эпидермис начинает создавать новые клетки, чтобы отделить старую кожу от развивающегося внутреннего слоя. Новые клетки разжижаются , делая внешний слой мягким. Когда внешний слой готов сбросить, змея царапает края рта о твердую поверхность, например, о камень, пока внешний слой не начнет складываться вокруг головы. Он продолжает соскабливать и ползать, пока полностью не освободится от омертвевшей кожи. Процесс линьки, который занимает около 14 дней , повторяется через от нескольких дней до нескольких месяцев.

Как и люди, змеи быстро растут, пока не достигнут зрелости, что может занять от одного до девяти лет; однако их рост, хотя и значительно замедлившийся после созревания, никогда не останавливается. Это явление известно как неопределенный рост . В зависимости от вида змеи могут жить от четырех до более чем 25 лет.

Ключ к подвижности змей — сотни позвонков и ребер — тесно связан с ключом к их передвижению: брюшной чешуей . Эти специализированные прямоугольные чешуйки выстилают нижнюю часть змеи, что напрямую соответствует количеству ребер. Нижние края брюшной чешуи функционируют как протектор шины , захватывая поверхность и толкая змею вперед.

У змей есть четыре основных способа передвижения:

Могут ли змеи летать? и Анаконда: Король джунглей

Существует пять различных видов «летающих» змей. Эти ядовитые древесные змеи обитают в Шри-Ланке и Юго-Восточной Азии.

Они свисают с высокой ветки и раскачиваются в воздухе. Затем они сплющивают свое тело, расширяя свои многочисленные ребра, и используют S-образные движения из стороны в сторону, чтобы удержаться в воздухе. Эти змеи не могут летать вверх, но могут скользить на приличное расстояние.

Самая тяжелая из существующих змей также является одним из самых плодовитых пловцов. Анаконда , которая может весить до 550 фунтов (250 кг) и иметь диаметр более 12 дюймов (30 см), обычно живет возле медленных рек и болот в джунглях Южной Америки. Он проводит большую часть своего времени в воде, где он может двигаться намного быстрее, чем на суше, используя свои мощные мышцы, чтобы продвигаться по воде с помощью змеиной локомоции .

Как и у аллигатора , глаза и ноздри анаконды расположены на макушке, поэтому она может видеть добычу и дышать, в то время как остальная часть тела скрыта под поверхностью. Погружаясь полностью под воду, анаконда может задерживать дыхание на срок до 10 минут . Эти змеи также совокупляются и рожают в воде (см. Раздел «Секс со змеями»). Чтобы питаться, неядовитая анаконда использует сужение , чтобы задушить и часто топить свою добычу (см. Раздел «Питание»).

Хотя у разных видов змей разные методы поиска и ловли добычи, все змеи питаются в основном одинаково. Их удивительно расширяющиеся челюсти позволяют им охотиться на животных гораздо большего размера и проглатывать их целиком . В то время как верхняя челюсть человека срослась с черепом и, следовательно, не может двигаться, верхняя челюсть змеи прикреплена к мозгу мышцами, связками и сухожилиями, что позволяет ей двигаться вперед-назад и из стороны в сторону. Верхняя челюсть соединяется с нижней квадратной костью , которая работает как двухшарнирный шарнир, поэтому нижняя челюсть может вывихнуться , позволяя рту открываться на 150 градусов.. Кроме того, кости, составляющие стороны челюстей, не срослись вместе спереди, как человеческий подбородок, а вместо этого соединены мышечной тканью, что позволяет сторонам отделяться и двигаться независимо друг от друга. Вся эта гибкость пригодится, когда змея встречает добычу крупнее ее головы — ее голова может вытянуться, чтобы приспособиться к ней.

Как только змея готова поесть, она широко открывает рот и начинает «ходить» нижней челюстью по добыче, в то время как ее загнутые назад зубы захватывают животное — одна сторона челюсти втягивается, а другая сторона выдвигается вперед. следующий укус. Змея обливает добычу слюной и в конце концов затягивает ее в пищевод. Оттуда он использует свои мышцы, чтобы одновременно измельчать пищу и проталкивать ее глубже в пищеварительный тракт, где она расщепляется на питательные вещества.

Даже со всеми этими преимуществами поедание живого животного может быть проблемой. Из-за этого некоторые змеи развили способность вводить яд в жертву, чтобы убить или подчинить животное перед тем, как съесть его. Некоторый яд даже дает толчок процессу пищеварения. У змей с этим эффективным инструментом должен быть не менее эффективный способ доставки яда в организм животного: клыки .

В передней или задней части верхней челюсти у ядовитых змей есть два острых зуба, которые выдолблены, чтобы яд мог пройти через них. Как только змея наносит удар, вонзая эти зубы в свою жертву, яд выдавливается из железы под каждым глазом в ядовитый проток, где он проходит через другие железы, выделяющие соединения, которые, как считается, делают яд более эффективным, и выходит через ядовитый канал. в клыках.

У неядовитых змей-удавов зубы неподвижны ; у змей с длинными ( рифлеными ) клыками зубы загибаются назад в рот, когда они не используются, иначе змея проткнула бы дно собственного рта.

Хотя у каждого вида ядовитых змей, составляющих только пятую часть всех змей, есть свой особый отвар, следующие три наиболее важных типа токсинов содержатся в змеином яде:

Некоторые яды могут также включать агглютинины , образующие сгусток крови, или антикоагулянты , разжижающие кровь. Большинство змеиных ядов используют несколько из этих соединений для смертельного комбинированного эффекта. Некоторые змеи выжимают жизнь из своей жертвы другим способом — сужением .. Как только змея крепко держит животное в своих челюстях, она обвивает добычу своим телом. Когда животное выдыхает, выпуская воздух из полости своего тела, змея сокращает свою мощную систему мышц, чтобы сжать кольца, сжимая тело так, что животное не может снова вдохнуть. Согласно исследованию Университета Карнеги-Меллона, проведенному в 2002 году, в зависимости от размера констриктор может оказывать давление от 6 до 12 фунтов на квадратный дюйм. Хотя это давление удушает жертву, сдавливая легкие, оно также может оказывать такое же воздействие на сердце, значительно ускоряя смерть.

Удав: главная выжимка

Удав связан с анакондой, но удав остается вне воды так же, как анаконда остается в ней.

Эта неядовитая змея из Южной и Центральной Америки, которая может весить более 60 фунтов (27 кг) и вырасти почти до 10 футов (3 метра), использует процесс сжатия, чтобы задушить и убить свою добычу, прежде чем съесть ее целиком. Известно, что он сжимает и поедает обезьян, грызунов и других рептилий, часто используя свой цепкий хвост , чтобы свисать с деревьев и падать на добычу.

Можно подумать, что отсутствие конечностей ограничит любовную жизнь, но не для змей. Когда самка змеи готова к спариванию, она начинает выделять особый аромат ( феромоны ) из кожных желез на спине. Когда она занимается своими повседневными делами, она оставляет неприятный запах, когда отталкивает точки сопротивления на земле ( см. Передвижение ). Если половозрелый самец уловит ее запах, он пойдет по ее следу, пока не найдет ее. Змея-самец начинает ухаживать за самкой, ударяясь подбородком о ее затылок и ползая по ней. Когда она хочет, она поднимает хвост. В этот момент он обвивает ее хвост своим, так что основания их хвостов встречаются в клоаке .- место выхода отходов и репродуктивной жидкости. Самец вставляет свои два половых органа, гемипены , которые затем удлиняются и выпускают сперму. Змеиный секс обычно занимает менее часа, но может длиться и целый день.

Самки змей размножаются примерно один или два раза в год; однако способы рождения различаются у разных видов. Одни змеи рождают живых детенышей (от одного до 150 за раз), другие откладывают яйца (от одного до 100 за раз); некоторые даже комбинируют эти методы, удерживая яйца внутри, пока они не вылупятся, и детеныши не родятся живыми. По большей части самки змей не сидят на яйцах, как курицы, но в некоторых случаях они защищают свои яйца (и своих детенышей) в течение нескольких дней после того, как покидают тело матери.

Статьи по Теме

Больше отличных ссылок