Способ передвижения змеи. Змеи ползают за счет неравномерного коэффициента трения и постоянного перераспределения веса. Может ли змея ползти в обратном направлении

В том, что фантазия природы существенно превосходит человеческую, сомневаться не приходится: удивительные формы, яркие цвета, всевозможные размеры живущих и вымерших представителей флоры и фауны зачастую просто не вписываются в рамки нашего восприятия. Но, в отличие от персонажей фантастических книг и фильмов, у реальных организмов каждая из этих выразительных черт необходима для выполнения той или иной функции. Особенно это сказывается на способе передвижения.

Гладкие чешуйки рыб, покрытые тонким слоем слизи; прочные и при этом легкие перья птиц; тонкие кожистые перепонки летающих ящеров; когти кошачьих; отстоящий большой палец у приматов; многочисленные «находки» для прямохождения, которыми так гордится человек; шесть, а то и больше пар ног у членистоногих. А ведь каждой из этих конечностей надо управлять, да ещё и балансировать остальным телом, чтобы вновь не пришлось его поднимать.

В этом плане змеи, черви и безногие амфибии сделали правильный выбор — если ты уже находишься на поверхности, то и падать тебе, собственно, некуда. А вот механика их передвижения оказалась гораздо сложнее, чем казалось. Дэвид Ху из Университета Нью-Йорка и его коллеги

доказали, что характерное ползание обеспечивается неравномерным распределением силы трения по контактирующей с землей поверхности тела и постоянным перераспределением веса.

Этим они принципиально отличаются от своих «собратьев» по несчастью — червей и безногих амфибий. Последние синтезируют обильное количество слизи, черви — проталкивают себя вперед, цепляясь небольшими волосками. А вот в случае со змеями до недавнего времени оставалось лишь полагаться на гипотезы.

Согласно одной из них, сила трения в продольном направлении была значительно меньше таковой в поперечном. Если добавить сюда способность извиваться, то петли будут обеспечивать необходимую устойчивость, при этом движение будет продолжаться вперед. Демонстрация этого подхода — колесные змейки-роботы, тело которых легко двигается вперед и совсем не двигается вбок. Тем не менее, и им требуются точки опоры, от которых можно отталкиваться. В случае с песком или голым камнем такой подход не сработает.

Авторы публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences существенно расширили существующие представления о движении этих рептилий. Их подопечными стали 10 молодых молочных змей (королевская змея Кэмпбелла или Lampropeltis triangulum campbelli). Эти змейки, обитающие в Северной Америке, известны тем, что внешне очень напоминают ядовитых коралловых аспидов, хотя сами гораздо менее опасны.

Для начала экспериментаторы усыпили пресмыкающихся и измерили силу трения во всех направлениях.

Как и предполагалось, при движении в сторону она оказалась почти в два раза больше, а назад — в полтора, чем при движении вперед.

Но это лишь в том случае, если поверхность шероховатая. Если же в роли подложки выступало что-нибудь сверхгладкое, то сила трения во всех направлениях стремилась к нулю. Впрочем, чуда от змей и не ждали — было бы странным полагать, что чешуйки по-разному цепляются за то, за что в принципе зацепиться невозможно.

Полученная модель объясняет и способность змей передвигаться по наклонной поверхности и дает расчетные скорости, почти приближающиеся к реальным.

Динамическое распределение нагрузки при боковых изгибах. Верхнее фото — Змея, ползущая по зеркалу. На этой картинке видна «волна», используемая для перераспределения веса. Хотя это фото получено скорей для демонстрации (поверхность гладкая, поэтому рептилия почти не движется), тот же самый феномен наблюдался и при передвижении по шероховатым поверхностям. Ниже представлена расчетная движущая сила на модели с равномерным (средний ряд) и неравномерным (нижний ряд) распределением веса. Красной точкой отмечен центр масс, черными - места наибольшего давления на поверхность //David L.Hu et al., PNAS

Недостающие «километры в час» ученые объясняют своеобразной волной, которую змея пускает по своему телу. Её удалось зарегистрировать при видеозаписи движения на зеркальной поверхности. При этом рептилии не полностью отрывают свое тело, а лишь уменьшают нагрузку на те или иные участки, постоянно перемещая центр масс.

Авторы даже рассчитывают найти своей находке практическое применение — подобные роботы в ряде случаев существенно превосходят колесных и даже «шестипалых». Колеса будут абсолютно бесполезны, если высота препятствия больше половины диаметра колеса, а конечности требуют гораздо больше места для маневра, чем тонкое гибкое тело. Так что при разборе завалов или в разведке такие змеи-роботы могут принести немало пользы. Осталось только научиться изготавливать чешую, подобную змеиной.

Ученые выяснили, почему змеи ползают быстро

МОСКВА, 18 февраля. Наука долгое время не могла найти ответ на вопрос, почему змеи способны так быстро передвигаться, ведь ползание является достаточно сложным способом перемещения. Считалось, что во время изгибов тело змеи отталкивается от неровностей на земле и от различных растений, что дает ей возможность ползти быстрее, пишет Science.YoRead.ru .

Ученые провели ряд исследований и опровергли это мнение. Они выяснили, что секрет быстрого передвижения змеи состоит в строение ее чешуи. Чешуйки на коже брюха змеи расположены так, что не дают смещаться ей в сторону хвоста и вбок, тем самым, определяя направление вперед как предпочтительное. Схожий способ передвижения используется в лыжах и коньках. Подобное неравномерное трение при разных направлениях движения принято называть фрикционной анизотропией.

Для доказательства своей теории исследователи построили математическую модель передвижения змеи, где приняли скорость, с которой перемещается центр массы змеи, за функцию от размера и скорости фрикций, появляющихся при изгибании ее тела.

Изучение построенной математической модели доказало правоту ученых и показало, что чешуя помогает создавать неоднородное трение тела змеи о различные поверхности, что помогает змее передвигаться быстро даже по скользким поверхностям.

Ранее сообщалось, что в Китае обнаружена змея с одной когтистой лапой посреди туловища, похожей на конечность ящерицы или лягушки. Странный мутант «объявился» в полночь в спальне 66-летней жительницы города Суинин юго-западной провинции Сычуань. Змея длиной 40,5 см и толщиной с мизинец карабкалась по вертикальной поверхности, ловко цепляясь за нее когтями единственной ноги. Китаянка говорит, что была сильно перепугана, но тем не менее ей хватило «отваги», чтобы забить существо насмерть тапочкой. Более того, удостоверившись, что змея мертва, женщина еще и поместила ее в бутыль со спиртом. Благодаря ее почти профессиональным действиям, рептилию-мутанта заполучили китайские ученые, и уже проводят необходимые исследования. Один из них, специалист по змеям, признался газете, что увиденное шокировало даже его. Причину мутации он надеется выяснить только по результатам вскрытия.

Самая распространенная ныне мутация среди змей — это «двухголовость». Она формируется по такому же принципу, как и удвоение частей организма у сиамских близнецов. Такие особи имеют мало шансов выжить в условиях дикой природы — хотя бы потому, что обе головы то и дело норовят атаковать друг друга.

Нужно отметить, что змеи редко развивают действительно внушительную скорость. Большинство видов двигается не быстрее восьми километров в час, но черная мамба, например, умеет ползать со скоростью от шестнадцати до девятнадцати километров в час.

Один из основных способов движения - движение гармошкой. Змея сначала собирает все свое тело в складки, потом, закрепив кончик хвоста на одном месте, она толкает себя вперед. После этого она подтягивает заднюю часть тела, снова собираясь в складки.

Второй способ перемещения - движение гусеницей. Таким образом змеи двигаются по прямой линии и преодолевают какие-то узкие места. При этом способе змея задействует расположенные у нее на брюхе крупные чешуйки. Она погружает их в землю словно небольшие лопатки. Когда чешуйка оказывается в , змея мышцами сдвигает ее к хвосту. В итоге чешуйки по очереди отталкиваются от земли, что позволяет змее двигаться. Этот метод схож с греблей, которую люди используют для передвижения в лодках. Движение чешуи похоже на движениями .

Потрясающее зрелище

Характерное извивающееся движение используется змеями для перемещения по достаточно жесткой земле. Чтобы продвинуть себя вперед, змея упирается в корни, камни, палки и другие твердые предметы, изгибая тело в сторону. При этом способе передвижения змея сокращает боковые мышцы попеременно, что и позволяет ей ползти вперед.

Такие волнообразные движения являются основой ползания змей. Со стороны это зрелище завораживает. Пресмыкающееся будто бы неподвижно лежит, но при этом для глаза перетекает вперед. Это ощущение легкости и незаметности движения обманчиво. Змеи - удивительно сильные создания, их плавные движения обеспечиваются синхронной и размеренной работой мускулатуры.

Четвертым типом движения называют боковой ход или скручивание. Он характерен в основном для змей, обитающих в пустыне. При помощи этого типа движения они по рыхлому песку, причем делают это удивительно быстро. Боковой ход называется так, поскольку сначала голова змеи смещается по диагонали вперед и в сторону, а уже затем она подтягивает тело. Сначала она опирается на заднюю часть тела, затем - на переднюю. Такой вид передвижения оставляет на песке странные параллельные отметины с характерными крючками на концах отрезков.

Существуют и другие способы передвижения змей. Райские змеи, обитающие в Индокитае, Индонезии и на Филлипинах, живут на пальмах. Если им хочется сменить место обитания, они просто перелетают на другое дерево. На самом деле они, конечно, прыгают. Перед прыжком райская змея делает очень глубокий вздох, чтобы создать воздушную камеру внутри тела, которая работает в качестве парашюта. Это позволяет ей планировать на впечатляющее расстояние до тридцати с небольшим метров.

Способы передвижения змеи

Фактически змеи умеют передвигаться по земле четырьмя основными способами. Если один способ не подходит, то они применяют другой. Иногда, особенно на очень ровной поверхности, им приходится перепробовать все четыре способа. Ползание змей может быть достаточно стремительным, и некоторые из них способны даже погнаться за своей добычей. Однако даже самые быстрые змеи редко развивают скорость, превышающую 8 км/час. Рекорд скорости ползания составляет 16-19 км/час и принадлежит черной мамбе.

1. Движение гармошкой.

Сначала змея собирает тело в складки. Затем, удерживая кончик хвоста на месте, толкает переднюю часть тела вперёд. И наконец подтягивает заднюю часть тела.

2. Движение гусеницей.

Змея может двигаться по прямой линии. Она использует это движение, когда надо преодолеть какое-нибудь узкое место. При этом змея передвигает крупные чешуйки, расположенные на брюхе. Одна за другой чешуйки погружаются в землю, как маленькие лопатки. Как только чешуйка погрузилась в землю, мышцы сдвигают её по направлению к хвосту. Одна за другой чешуйки отталкиваются от земли, и за счёт этого змея движется.

3. Извивающееся движение.

Предназначено для перемещения по жёсткой земле. Чтобы продвинуться вперёд, змея изгибает тело в сторону, упираясь в камни, корни, палки или другие твёрдые предметы. При этом движении змеи попеременно сокращают мышцы у себя на боках, так что их туловище S-образно изгибается: змея извивается и ползет.

Волнообразные изгибания тела - самый распространенный способ ползания змей.

4. Скручивание или боковой ход - это способ движения, которым пользуются только некоторые виды змей, живущие в пустыне. Используя этот способ, они могут быстро передвигаться по рыхлому песку. При этом голова змеи уходит вбок и вперед, а затем подтягивается туловище. Змеи начинают почти ходить, если так можно сказать о совершенно безногих существах: опираясь на заднюю часть тела, они выносят вперед переднюю, затем - наоборот.

5. Роющий ход.

К их числу, например, относятся слепозмейки.

У многих видов слепозмеек имеются крошечные глаза, способные отличать свет от тьмы; у некоторых видов глаз нет вообще. Прокладывать туннели в толще рыхлой почвы слепозмейкам помогает прочный череп и крупные щитки на передней части головы.

Нередко змеи спасаются под землёй от жары или холода. Другие отыскивают норки мелких зверьков и, залезая в них, поедают их хозяев. Для некоторых пустынных змей песок служит отличным укрытием. Выставив над его поверхностью только голову, они терпеливо поджидают добычу.

6. Древесный вид.

Хорошо лазать по веткам деревьев и кустарников умеют многие змеи. Но некоторые виды змей проводят в кронах деревьев всю жизнь. Такие змеи называются древесными. Во время охоты на ящериц мексиканская остроголовая змея нередко перебрасывает своё тело с ветки на ветку. Готовясь к "полёту", змея сплющивает тело, сильно растопыривая рёбра. Это и позволяет ей плавно скользить в воздухе.

Аэрокосмические методы исследования миграций животных

Методы изучения миграции млекопитающих разнообразны и сложны. Это, прежде всего, объясняется тем, что млекопитающие обитают в разной среде. Одни из них живут в наземных условиях в лесу и на земле или в кронах деревьев...

Биофильтрация как способ питания беспозвоночных

Беспозвоночные (лат. Invertebrata) -- термин, предложенный Ж.Б. Ламарком как обобщающее название для насекомых и червей (следует учитывать, что в те времена объем этих групп понимался иначе, чем сейчас)...

Вегетативное размножение кустарников

Кустарники размножаются черенками, семенами, отводками. Семенное размножение большинства хвойных зачастую затруднено ввиду низкой доброкачественности и длительной всхожести семян, а также медленного роста сеянцев...

Генетика популяции и эволюция

Симпатрическое (экологическое) видообразование Связано с расхождением групп особей одного вида и обитающих на одном ареале по экологическим признакам. При этом особи с промежуточными характеристиками оказываются менее приспособленными...

Генетически модифицированные организмы. Принципы получения, применение

Способность организмов синтезировать те или иные биомолекулы, в первую очередь белки, закодирована в их геноме. Поэтому достаточно "добавить" нужный ген, взятый из другого организма, в бактерию...

ДНК. Основы генетического материал

Методика выделения ДНК зависит от состава и характера используемого источника (ткани животных или растений, микроорганизмы, вирусы). Для лабораторного и промышленного получения ДНК обычно используют вилочковую железу теленка...

Иммобилизованные микроорганизмы и их применение

В настоящее время разработано большое число методов иммобилизации, многие из которых повторяют приемы иммобилизации ферментов. Методы иммобилизации можно разделить на группы согласно используемому физическому процессу: прикрепление...

Инфракрасное зрение змей

Известно, что многие виды змей даже будучи лишенными зрения способны поражать свои жертвы со сверхъестественной точностью. Рудиментарность их тепловых сенсоров не дает оснований утверждать...

Мелкие млекопитающие Саяно-Шушенского заповедника

Мелких млекопитающих добывают отловом в различные ловушки, капканы, живоловки, ловчие канавки. Давилки выставляют обычно с вечера до утра. Проверку ловушек проводят рано утром, до того как прогреется почва и воздух...

Змеми (лат. Serpentes) - подотряд пресмыкающихся отряда чешуйчатые. Живые змеи найдены на всех континентах, кроме Антарктиды и нескольких крупных островов, таких как Ирландия и Новая Зеландия...

Опорно-двигательная система змей

Змеи, подобно всем прочим рептилиям, относятся к позвоночным животным. Их скелет состоит только из черепа, позвоночника и ребер. Число позвонков очень велико, от 141 у самых толстых и коротких змей до 435 у самых длинных и тонких. Череп...

Плесневые грибы

Размножение происходит путем деления, идущего в поперечном направлении. При делении бактерия распадается на две равные или неравные по величине части. Образовавшиеся две клетки рассматриваются как материнская и дочерняя...

Сон и его значение

Эффективным средством расслабления и отключения от дневных забот для крепкого сна является 20-30-минутная вечерняя прогулка, желательно по тихим улочкам. Такую прогулку можно заменить легкими гимнастическими упражнениями...

Тепловое излучение тела

Во-первых, передача тепла может происходить только от более нагретого тела менее нагретому. Ни какой холод ни куда передаваться не может - передается только тепло. Это второй закон термодинамики...

Характеристика и основные элементы ядов змей

Действие змеиного яда можно подразделить на три категории. Во-первых, те случаи, где действие яда можно сравнить с действием удара молнии или с приемом синильной кислоты...

У змей нет ног и даже их зачатков, а как же им удается так быстро «бегать»? Интересный вопрос. Змеи, утратив конечности, вернулись к старому способу передвижения. Нам кажется, что змея передвигается с помощью брюшных щитков, зацепляясь ими за землю. Но это не верно. Внимательно наблюдая за передвижением змеи и изучив десканально, методы её передвижения, было установлено, что передвигаются они очень, специфически, используя движение всего тела. Змея изгибает туловище в горизонтальной плоскости, создавая волны изгибов, которые непрерывно следуют спереди назад, создавая силу двигающую змею вперед.

Помехой для движения змеи служит идеально ровная поверхность. Змеи не могут ползти по стеклу или . Но если есть хоть малейшая шероховатость, то движение вполне возможно. По такому принципу змеи «ходят» по песку. При изгибании туловища сыпучий песок сдвигается и образует складки, которые и помогают движению. Правда, скорость передвижения очень медленная.

При движении по гладкой поверхности происходит трение между передней частью тела и почвой (статическое трение), змея собирает тело в гармошку и подтягивает заднюю его часть вперед – трение скольжения меньше статического трения. Затем опираясь на хвост змея, делает выпад передней части тела вперед и вновь сжимается в гармошку. Таким методом передвижения пользуются змеи крупные с тяжелым и сильным телом. Так «ходят» удавы, ужи и гадюки.

Есть и еще один способ движения змеи. Он основан на разнице статического трения и трения скольжения. При таком ползании змея не изгибается, и тело её остается прямолинейным. Часть щитков на её брюхе закрепляется на почве, а другая часть подтягивается мышцами вперед. Фиксируются подвижные щитки, а подтягиваются те, что были не подвижными. Таким «прямолинейным» способом движения пользуются змеи с коротким телом и толстым, это некоторые, удавов и слепозмейки.

Оба описанных способа передвижения змей не позволяют им ползать быстро, хотя и позволяют преодолевать гладкие поверхности. Для быстрого передвижения змеи используют «боковое движение». Боковой способ «ходьбы» змей можно наблюдать только у них, а остальными способами пользуются при движении и другие животные.

При движении боком змея, лежа на земле или песке поднимает голову, а затем и переднюю, часть тела, сгибает его под прямым углом и кладет на новое место. Упор делается на две точки, змея выполняет то же самое с остальной частью туловища, так частями переносит свое тело вперед и в бок по ходу движения. В ходе такого движения на песке остаются следы в виде отпечатков тела змеи, они направлены косо к направлению движения. Так ходят змеи вида – рогатые гадюки, эфы, гремучие змеи, которые живут в песках.

В этом плане змеи, черви и безногие амфибии сделали правильный выбор - если ты уже находишься на поверхности, то и падать тебе, собственно, некуда. А вот механика их передвижения оказалась гораздо сложнее, чем казалось. Дэвид Ху из Университета Нью-Йорка и его коллеги

Этим они принципиально отличаются от своих «собратьев» по несчастью - червей и безногих амфибий. Последние синтезируют обильное количество слизи, черви - проталкивают себя вперед, цепляясь небольшими волосками. А вот в случае со змеями до недавнего времени оставалось лишь полагаться на гипотезы.

Согласно одной из них, сила трения в продольном направлении была значительно меньше таковой в поперечном. Если добавить сюда способность извиваться, то петли будут обеспечивать необходимую устойчивость, при этом движение будет продолжаться вперед. Демонстрация этого подхода - колесные змейки-роботы, тело которых легко двигается вперед и совсем не двигается вбок. Тем не менее, и им требуются точки опоры, от которых можно отталкиваться. В случае с песком или голым камнем такой подход не сработает.

Для начала экспериментаторы усыпили пресмыкающихся и измерили силу трения во всех направлениях.

Как и предполагалось, при движении в сторону она оказалась почти в два раза больше, а назад - в полтора, чем при движении вперед.

Но это лишь в том случае, если поверхность шероховатая. Если же в роли подложки выступало что-нибудь сверхгладкое, то сила трения во всех направлениях стремилась к нулю. Впрочем, чуда от змей и не ждали - было бы странным полагать, что чешуйки по-разному цепляются за то, за что в принципе зацепиться невозможно.

Динамическое распределение нагрузки при боковых изгибах. Верхнее фото - Змея, ползущая по зеркалу. На этой картинке видна «волна», используемая для перераспределения веса. Хотя это фото получено скорей для демонстрации (поверхность гладкая, поэтому рептилия почти не движется), тот же самый феномен наблюдался и при передвижении по шероховатым поверхностям. Ниже представлена расчетная движущая сила на модели с равномерным (средний ряд) и неравномерным (нижний ряд) распределением веса. Красной точкой отмечен центр масс, черными - места наибольшего давления на поверхность //David L.Hu et al., PNAS

Авторы даже рассчитывают найти своей находке практическое применение - подобные роботы в ряде случаев существенно превосходят колесных и даже «шестипалых». Колеса будут абсолютно бесполезны, если высота препятствия больше половины диаметра колеса, а конечности требуют гораздо больше места для маневра, чем тонкое гибкое тело. Так что при разборе завалов или в разведке такие змеи-роботы могут принести немало пользы. Осталось только научиться изготавливать чешую, подобную змеиной.

Способы передвижения

Может показаться, что двигаться без ног очень тяжело, но змеи делают это виртуозно. Фактически они умеют передвигаться по земле четырьмя основными способами. Если один способ не подходит, то они применяют другой. Иногда, особенно на очень ровной поверхности, им приходится перепробовать все четыре способа. Ползание змей может быть достаточно стремительным, и некоторые из них способны даже погнаться за своей добычей. Однако даже самые быстрые змеи редко развивают скорость, превышающую 8 км/час. Рекорд скорости ползания составляет 16-19 км/час и принадлежит черной мамбе.

1. Движение гармошкой
Один из способов движения змеи называется движением гармошкой. Сначала змея собирает тело в складки. Затем, удерживая кончик хвоста на месте, толкает переднюю часть тела вперёд. И наконец подтягивает заднюю часть тела.

2. Движение гусеницей
С помощью движения гусеницей змея может двигаться по прямой линии. Она использует это движение, когда надо преодолеть какое-нибудь узкое место. При этом змея передвигает крупные чешуйки, расположенные на брюхе. Одна за другой чешуйки погружаются в землю, как маленькие лопатки. Как только чешуйка погрузилась в землю, мышцы сдвигают её по направлению к хвосту. Одна за другой чешуйки отталкиваются от земли, и за счёт этого змея движется. Этот же метод используют люди, когда они гребут, находясь в судне. Они погружает весла в воду точно так же, как змеи погружают чешуйки в землю.

3. Извивающееся движение
Предназначено для перемещения по жёсткой земле. Чтобы продвинуться вперёд, змея изгибает тело в сторону, упираясь в камни, корни, палки или другие твёрдые предметы. При этом движении змеи попеременно сокращают мышцы у себя на боках, так что их туловище S-образно изгибается: змея извивается и ползет.
Волнообразные изгибания тела - самый распространенный способ ползания змей. Спокойно ползущая змея - удивительно красивое и завораживающее зрелище. Кажется, ничего не происходит. Движения почти незаметны. Тело вроде бы неподвижно лежит и в тоже время быстро перетекает. Ощущение легкости перемещения змеи обманчиво. В ее удивительно сильном теле синхронно и размеренно работает множество мускулов, точно и плавно переносящих тело. Каждая соприкасающаяся с землей точка тела поочередно оказывается в фазе то опоры, то толчка, то переноса вперед. И так постоянно: опора-толчок-перенос, опора-толчок-перенос... Чем длиннее тело, тем больше изгибов и тем стремительнее движение. Поэтому в ходе эволюции тело змей все удлинялось и удлинялось. В этом отношении они - рекордсмены среди позвоночных животных. Число позвонков у них может достигать 435 (у человека, для сравнения, всего 32-33).

4. Скручивание или боковой ход - это способ движения, которым пользуются только некоторые виды змей, живущие в пустыне. Используя этот способ, они могут быстро передвигаться по рыхлому песку, причем движутся они так молниеносно, что за ними трудно уследить. При этом голова змеи уходит вбок и вперед, а затем подтягивается туловище. Змеи начинают почти ходить, если так можно сказать о совершенно безногих существах: опираясь на заднюю часть тела, они выносят вперед переднюю, затем - наоборот.
При этом появляются очень странные отметины в виде косых параллельных полос с крючками на конце. Сразу и не догадаешься, что такой след могло оставить живое существо! Именно этим способом передвигается песчаная эфа - очень опасная змея, живущая у нас в Средней Азии.

Кроме указанных способов еще существуют некоторые весьма необычные техники передвижения. Например, в Индонезии, Индокитае, на Филиппинах обитают змеи из рода хризопелеа, подсемейства ложных ужей. Их за изящество и красоту называют райскими. Живет райская змея на пальмах, там и питается ящерицами. А если ей хочется переменить место жительства, она на другую пальму перелетает. При перелетах ее тело приобретает S-образную форму, а хвост служит рулем. Перед прыжком змея делает глубокий вздох, образуя внутри тела воздушную камеру, служащую ей как бы парашютом и позволяющую планировать на расстояние до 35 метров.

Некоторые змеи способны даже прыгать вперед, собрав сначала тело в кольца, как пружину, а затем резко его распрямив.

Мышечная система пресмыкающихся представлена жевательной, шейной мускулатурой, мускулатурой брюшного пресса, а также мускулатурой сгибателей и разгибателей. Присутствуют характерные для высших позвоночных межрёберные мышцы, играющие важную роль при акте дыхания. Подкожная мускулатура позволяет изменять положение роговых чешуй.

Мышцы головы.

В связи с тем, что змеи не пережевывают добычу, а заглатывают ее целиком, жевательная мускулатура у них не достигает сильного развития и служит для размыкания, смыкания челюстей и удержания добычи при помощи многочисленных мелких зубов. Лицевая мускулатура недоразвита, поэтому губы и верхушка носа змей практически неподвижны и имеют прочную соединительнотканную основу.

Мышцы позвоночного столба.

Эта группа мышц сильно развита и хорошо дифференцирована. У змей имеются следующие группы многосегментных мышц:

Длиннейшие мышцы туловища и хвоста (m. longissimus trunci et coccygey) - Эти мышцы обеспечивают разгибание позвоночного столба и боковые движения туловища.

Межостистые мышцы (m. interspinales) - Они способствуют разгибанию позвоночного столба.

Короткие межпоперечные мышцы (m. intertransversarii) - обеспечивают боковые движения туловища змей.

Подниматели ребер m. levatori costarum) - Эти мышцы наиболее развиты у кобр в шейном отделе и обеспечивают расширение шеи с образованием "капюшона".

змея подотряд ядовитая скелет

Оттягиватели ребер m. retractors costarum) - начинаются на проксимальном конце ребра, оканчиваются на дужке позадилежащего позвонка.

Опускатели ребер (m. depressores costarum) - начинаются на вентральной поверхности проксимального конца ребра, оканчиваются на вентральной поверхности тела позвонка.

Межреберные мышцы (m. intercostals) - расположены между ребрами, сильно развиты.

Сгибатели позвоночного столба (m. flexores) - сильно развиты, особенно у удавов и питонов, располагаются на вентральной поверхности тел позвонков, перебрасываясь через несколько сегментов - это длинные мышцы туловища и хвоста.

Сильное развитие и эластичность описанных групп мышц обеспечивает змеевидный тип движения, то есть движения при помощи изгибов тела и ребер, не замкнутых вентрально. Иначе говоря, змеи, извиваясь, "ходят на ребрах". Когда змея делает изгиб, длиннейшие и межпоперечные мышцы стороны изгиба напряжены, а со стороны, противоположной изгибу - расслаблены. Во время выпада вперед указанные мышцы находятся в противоположном функциональном состоянии.

Передвижение

При движении змеи каждый брюшной щиток при помощи соответствующих мышц занимает положение под прямым углом к коже. Щитком, находящимся в таком положении, животное опирается о землю. Одно движение мышц - щиток прижат к коже, а на его место вступает следующий. Во время движения змеи щиток за щитком становятся мгновенной точкой опоры и отталкивания и только благодаря им возможно поступательное движение. Щитки служат змее как бы сотней крохотных ног.

Движения позвонков, ребер, мышц и щитков строго координированы; они происходят в горизонтальной плоскости. Приподнятая голова змеи опускается на землю, затем подтягивается петля передней трети тела; лотом змея опять переносит голову вперед, чтобы снова опереться ею о землю, совершить очередное поступательное движение и подтянуть за собой все тело. До тех пор, пока змея не получит точки опоры, она не в состоянии передвигаться. Змея не сможет двигаться по гладкой поверхности стекла, поскольку поперечные щитки будут лишь скользить по нему.

Если проследить за змеей во время просвечивания ее рентгеновскими лучами, можно убедиться в том, насколько сложны координированные движения ее скелета. Позвоночник легко изгибается в любом направлении и благодаря этому тело змеи может то свертываться кольцом, то приподниматься почти на треть своей длины над землей, то с невероятной быстротой устремляться вперед.

Способы передвижения змеи

1. Движение гармошкой.

2. Движение гусеницей.

3. Извивающееся движение.

Волнообразные изгибания тела - самый распространенный способ ползания змей.

5. Роющий ход.

К их числу, например, относятся слепозмейки.

6. Древесный вид.

Движение змей полно чарующего своеобразия. Вид бесшумно скользящей извивающейся ленты производит на зрителя неизгладимое впечатление и доставляет эстетическое наслаждение. Однако типичное, так называемое «змеевидное» движение отнюдь не является единственным способом, который используют змеи. В разных условиях обитания, на разном субстрате различные змеи выработали целый ряд особых типов движения. При «змеевидном» типе движения туловище волнообразно изгибается и образующиеся волны как бы пробегают вдоль тела от головы до хвоста. Выгибающийся участок тела, поставленный наискось к направлению движения, опирается на субстрат и создает толкающую силу. Она направлена под углом к движению, но может быть разложена на две составляющие - перпендикулярную и параллельную линии движения. Первая составляющая гасится сопротивлением опоры, а вторая толкает тело вперед.

Таким образом, чем больше изгибов, тем больше суммарная движущая сила. Поэтому змеи, использующие такой способ движения, имеют обычно длинное, гибкое и стройное тело. Таковы, например, ужи и полозы - активные змеи, выслеживающие и догоняющие свою добычу. Заметим, однако, что скорость, развиваемая Змеей даже при самом быстром скольжении, не превышает, как правило, 6-8 км в час, а у многих видов не достигает и 5 км в час. Поэтому человек без труда может догнать любую змею, если соревнование происходит на открытом пространстве. Многих читателей интересует, вероятно, также и обратный результат: можно с уверенностью гарантировать, что змея не может догнать человека, если даже очень захочет это сделать. Однако этот вариант имеет лишь теоретический интерес, так как змеи никогда не преследуют человека.

Поскольку при змеевидном типе движения используется опора на субстрат, то эффективность движения зависит от шероховатости опоры. Так, по гладкому стеклу змея не может двигаться: тело извивается, а животное остается на месте. Помимо гладкого субстрата, плохую опору для тела представляет и сыпучий субстрат - подвижные пески пустынь, не закрепленные растительностью. В этих условиях у некоторых видов змей (песчаная эфа, хвостатая гадюка, рогатый гремучник) выработался особый тип движения - «боковой ход». Действительно, глядя на движущуюся эфу, убеждаешься, что она ползет не вперед, а как бы вбок. Подтягивая вперед заднюю часть туловища, она перебрасывает ее, не касаясь субстрата, вперед и затем, опираясь на весь бок тела, подтягивает переднюю часть. След при таком движении получается не сплошной, а состоящий из отдельных параллельных полос с крючковатыми концами, расположенных под углом к линии движения. Опора при таком способе движения получается более основательная, и от одного следа к другому змея буквально «перешагивает».

Этот тип движения асимметричен, поэтому нагрузка на мышцы оказывается неравномерной. Чтобы уравнять ее, змее приходится периодически менять «рабочую сторону» тела - ползти то левым, то правым боком вперед. Некоторые виды змей не преследуют добычу, а сторожат ее, лежа неподвижно в засаде. Такие змеи малоподвижны, и тело их обычно толстое и короткое. Они неспособны на изящные змеевидные движения, и им приходится отказаться от этого способа, перейдя к прямолинейному или гусеничному типу передвижения. Особенно ярко он выражен у крупных и кургузых африканских гадюк (кассава, шумящая гадюка).

Тело ползущей гадюки совсем не изгибается, и при взгляде сверху кажется, что она просто плывет по поверхности. Сбоку же хорошо видно, как по брюшной стороне пробегает серия сокращений и растяжений, движущая змею вперед. Зигзагообразный рисунок на боках туловища как будто оживает, углы его то уменьшаются, то увеличиваются, и создается впечатление, что гадюка «идет» на дюжине пар коротких ног. В движении змей, особенно при последнем способе, важную роль играют расширенные брюшные щитки. Они могут плотно прилегать друг к другу, образуя гладкую поверхность, или сокращением брюшной мускулатуры их задний край опускается, и создается хорошая опора. Маневрируя брюшными щитками, змея может создавать сцепление или, наоборот; обеспечивать скольжение на разных участках тела. Значение брюшных щитков подтверждается тем, что морские змеи, живущие всю жизнь в водной среде, утратили их. Брюхо их покрыто такой же мелкой чешуей, как и спина. И вот, если такую змею вытащить на сушу, она извивается, но почти не может двигаться по твердому субстрату. У роющих, плавающих и древесных змей возникают особые специфические приспособления к передвижению, о которых будет сказано при описании этих видов.

Пищей змеям служат самые разнообразные животные, от червей, моллюсков и насекомых до рыб, птиц, грызунов и мелких копытных. Все змеи животноядны, и подавляющее большинство охотится за живой добычей. Лишь отдельные виды проявляют иногда пристрастие к падали (персидская гадюка, водяной щитомордник). Все змеи заглатывают добычу целиком, не разрывая и не пережевывая ее. Пищевой рацион зависит от величины змеи; крупные виды питаются соответственно более крупной добычей. Состав кормов сильно меняется с возрастом: молодые особи большинства змей питаются мелкими беспозвоночными, а взрослые обычно переходят на питание позвоночными животными.

Только мелкие виды змей (слепозмейки, контии и др.) всю жизнь питаются насекомыми, червями и т. п. Многие змеи ограничиваются определенными кормами, причем иногда специализация заходит так далеко, что вызывает резкие изменения в строении скелета зубной системы. Например, у африканской яичной змеи, питающейся только птичьими яйцами, число зубов уменьшилось и они стали мелкими и тупыми, а отростки позвонков, прободая пищевод, образуют острую «яйцевую пилу», служащую для разрезания скорлупы яйца. Благодаря растяжимости рта и покровов тела змеи могут заглатывать добычу, которая в 2-3 раза толще их самих. Однако эти способности также имеют свои пределы, и даже 10-метровый удав или питон не может проглотить взрослую лошадь или корову, как об этом нередко сообщают «очевидцы» по возвращении из далеких странствий.

Самые крупные животные, когда-либо проглоченные удавами, достигали размеров свиньи или косули. Схваченную добычу змеи заглатывают живьем, если она невелика и не оказывает сильного сопротивления. Для крупной и сильной добычи применяются различные способы умерщвления, в первую очередь удушение кольцами тела. Этот прием используют удавы и большинство ужеобразных змей. Важно отметить, что при удушении удав вовсе не сокрушает ребра своей жертвы, как часто описывают. Он сдавливает жертву лишь настолько, чтобы парализовать ее дыхательные движения. Сломанное ребро в теле добычи было бы губительно для самой змеи, так как при глотании оно легко пропороло бы сильно растянутую кожу змеи. Поэтому жертва поступает в желудок не только целой, но и неповрежденной.

Особый и весьма эффективный способ умерщвления добычи выработали ядовитые змеи. Ядовитые виды имеются в семействе ужеподобных, но их ядовитые зубы расположены в глубине рта и достигают тела жертвы лишь при сильном захвате его пастью змеи. Поэтому такие виды вынуждены удерживать схваченную добычу. У морских змей, аспидов, гадюк и ямкоголовых ядовитые зубы расположены впереди, так что эти змеи, нанеся быстрый укус и введя в тело жертвы порцию яда, могут отпустить жертву и подождать, когда яд окажет свое гибельное действие. Возникновение ядовитого аппарата, бесспорно, связано с важнейшей особенностью змей - заглатыванием крупной добычи целиком. Такая добыча должна быть предварительно обездвижена, и яд выполняет эту задачу самым совершенным способом. Кроме того, введение яда в тело жертвы в несколько раз ускоряет её переваривание, поскольку яд изнутри разрушает ткани тела жертвы, подготавливая их к усвоению.