Есть ли у змеи скелет?
Наблюдая за тем, как ползет змея, трудно себе представить, что в этом скользящем по земле, извивающемся теле есть какой бы то ни было скелет. Ведь скелет состоит из позвоночника и костей, а какие же у змеи кости, если она может свернуться кольцами, обвиться несколько раз вокруг дерева или человеческой шеи и больше напоминает длинную скользкую веревку, нежели животное с костями и скелетом.
И тем не менее у змеи, как и у всех остальных рептилий, есть позвоночник и кости. У змеи, как и у всех позвоночных животных, есть также сердце, печень, пищеварительная система, мышцы, железы и все остальные органы.
Позвоночник у змеи не такой, как у крупных животных. Он у нее гибкий и состоит из сочлененных позвонков, которые прикреплены друг к другу особыми шарнирными соединениями. К каждому позвонку прикреплена своя пара ребер, поэтому позвонки и ребра очень гибкие и подвижные. Всего в теле змеи бывает до 145 пар ребер. Концы каждой пары ребер в свою очередь прикрепляются мышцами к большим чешуйкам на нижних боках змеи. Она может так легко извиваться потому, что ее позвонки, ребра и чешуйки соединены между собой не все целиком, а по отдельности, и каждая часть двигается самостоятельно.
Поделитесь на страничке
Следующая глава >
Содержание
А ноги где?
Палеонтологические находки доказывают, что в меловом периоде у змей еще были ноги. Самый яркий палеонтологический скелет Eupodophis descouensi найден в Ливане в 2000 году, это очень хорошо сохранившийся отпечаток змеи. Скелет в окаменелости, которой более 95 миллионов лет. Этот предок змей с ярко выраженными конечностями жил, как предполагается, в воде.
В среде ученых-эволюционистов не утихают споры по поводу первичной среды обитания предков современных змей. Изначально водные или вторично приспособленные к водной среде? Вопрос пока открыт и ждет своего Нобелевского лауреата.
Строение змей, скелет с его особенностями строения наградил этих рептилий совершенно особенным способом передвижения, главная роль в котором принадлежит чешуйчатым пластинкам. Кинетичность соединения позвонков между собой, ребер и чешуек посредством мышц позволяет всем частям двигаться отдельно друг от друга. Это и помогает змее изгибаться в любых направлениях и как говорят завязываться узлом.
При этом четкая координация обеспечивает поступательное движение в горизонтальной плоскости. Каждый щиток отдельно становится перпендикулярно к твердой поверхности и является опорой для поступательного движения путем отталкивания. Мышечное усилие и щиток за щитком двигают тело змеи вперед. Поэтому ноги змеи – это ее щитки.
Единственное, в чем ошибся Конан Дойль в своем рассказе «Пестрая лента», так это в том, что его змея не смогла бы спуститься по шнурку. Она бы просто свалилась на героя, разбудив его. Для передвижения змее необходима твердая и пористая опора, именно поэтому она легко может скользить по стеклу.
Внешние особенности и особенности строения змей
Вытянутое тело змей может достигать в длину от 10 см до 9 м., вес колеблется от 10 граммов до 100 килограммов. Самцы, как правило, меньше самок, но имеют более длинный хвост. По форме тело может быть коротким и толстым, длинным и тонким или сплюснутым, напоминающим ленту (у морских змей)
Кожа змей сухая, покрытая чешуями или щитками, образованными ороговевшими слоями эпидермиса. На спине и на боках они мелки и черепицообразно налегают друг на друга; брюхо покрыто широкими полукольцевыми пластинками.
Неподвижность сросшихся век создает впечатление как бы немигающего пристального взгляда, который будто бы обладает гипнотическими способностями.
Череп змей устроен особым образом: кости верхней челюсти соединены между собой и с соседними костями подвижно; левая и правая половины нижней челюсти соединены растягивающейся связкой. Эти свойства позволяют, например, гюрзе, голова которой не превышает размера 5-7 см, раскрывать пасть настолько, чтобы проглотить целиком даже небольшого кролика.
Внутренние органы змей тоже устроены необычно. Сердце у них небольшое и значительно удалено от головы. Так, у кобр, например, оно находится во второй половине туловища.
Скелет состоит из 200-400 подвижных позвонков, соединенных связками. При движении змея скользит по земле щитками. Накладываясь друг на друга, наподобие черепицы, щитки принимая поочередно положение под прямым углом, помогают рептилии легко и быстро двигаться. При этом движения и позвонков, и ребер, и мышц, и щитков строго координированы: происходят они только в горизонтальной плоскости.
Видят и слышат змеи плохо, зато у них хорошо развито обоняние и осязание. И помогает им в этом их раздвоенный язык, который иногда ошибочно называют жалом. К языку прилипают частички веществ из воздуха, змеи подводят язык к специальному месту во рту и таким образом ощущают запах – как бы пробуют воздух на вкус.
Что едят змеи?
Все змеи без исключения животноядные. В их рацион входят различные виды животных, размер которых зависит, прежде всего, от размера самого хищника. Основная пища змей – лягушки, грызуны, ящерицы, свои же сородичи, в том числе и ядовитые, а также некоторые виды насекомых. Способность лазать по деревьям дает змеям возможность разорять птичьи гнезда, поедая птенцов или яйца.
Питаются змеи не каждый день, и если не удается заполучить добычу, они долгое время могут голодать. При наличии воды змеи могут обходиться без пищи до нескольких месяцев.
Все змеи выслеживают добычу терпеливо, прячась среди листы деревьев, либо на земле, у троп, ведущих к водопою. Добычу змеи заглатывают с головы, а не с хвоста, опасаясь острых зубов жертвы, которая возможно, еще жива. Неядовитые змеи перед тем, как проглотить жертву, сдавливают ее кольцами своего тела так, что она не может пошевелиться.
Продолжительность переваривая жертвы зависит от ее величины, состояния здоровья змеи, температуры окружающей среды и длится обычно от 2 до 9 дней. Переваривание требует более высоких температур, чем другие процессы жизнедеятельности. Для ускорения процесса, змея выставляет наполненное брюхо на солнце, оставляя остальную часть тела в тени.
Спячка
С наступлением холодов, приблизительно во второй половине октября – начале ноября змеи уходят на зимовку, забираясь в норы грызунов, под камни или корни деревьев, в стога сена, в трещины и расщелины. В населенных пунктах они собираются в подвалах, заброшенных колодцах, устраиваются вдоль труб с отопительной и канализационной системами. Зимнее оцепенение временами может прерываться, и тогда их можно увидеть на поверхности. В тропиках или субтропиках змеи могут не впадать в спячку, или спят короткое время.
В конце марта – в первых числах апреля, змеи выползают из убежищ. Жизнедеятельность змей, как холоднокровных животных, зависит от климатических факторов: температуры, солнечных лучей, влажности и т.д. В связи с этим изменяется и суточная активность рептилий в разные сезоны года. Весной они проводят под солнцем все дни напролет, а летом период активности приходится на утренние, вечерние и ночные часы.
Размножение
Для змей характерны 2 способа размножения. Одни виды, например, гюрза, воспроизводят себе подобных путем откладки яиц с недоразвитыми эмбрионами, дальнейшее развитие которых осуществляется вне тела самки. Гадюкам и щитомордникам свойственно яйцеживорождение, то есть яйца пребывают в теле матери до полного развития в них эмбрионов. Беременные самки ведут полуголодный образ жизни, они малоподвижны и очень осторожны. Отяжелевшие рептилии не могут совершить молниеносный бросок и чаще держатся укромных мест.
У , например, детеныши рождаются во второй половине августа – сентябре, количество новорожденных от 1 до 8, иногда их число доходит даже до 17 и более. Маленькие создания ведут себя подобно родителям – передвигаются, шипят, а при защите кусаются, выделяя небольшую порцию яда. Питаются гадючата исключительно насекомыми – саранчой, кузнечиками, жуками и т.д.
Линька
У змей весьма своеобразное видение мира
Только представьте, у змей слабое зрение, они видят только движение. Слуха как такового нет, зато развито внутреннее ухо, способное ощутить малейшие вибрации почвы. Чрезвычайное обоняние, обеспеченное сверхчувствительными рецепторами в ноздрях, в ротовой полости и на языке (вот почему они высовывают язык – они так нюхают, а вовсе не пытаются кого-то напугать) помогает ориентироваться в пространстве. И раздвоен их язык не просто так. Рецепторы на разных кончиках языка автономно воспринимают запахи. В результате у змеи в два раза больше информации о том, как пахнет окружающий мир.
Можете быть уверены, до того как вы змею увидели, она уже знает ваш вес, запах и что вы ели на завтрак.
Итак, на вопрос о том, есть ли у змеи скелет, ответ однозначен — да. Его особенности настолько удивительны, что бионика не обошла их стороной. Робот Elizabeth инженера Хауи Шозе (Howie Choset) из Университета Карнеги-Меллон для исследований и поиска артефактов в египетских пирамидах — яркий тому пример.
Но не только скелетные особенности интересны для бионического параметрического синтеза. Тепловизоры, эхолоты и звукоулавливатели – все это результаты, взятые из опыта природного моделирования вездесущего природного отбора.
Скелет змеи
Змеи ползают, интенсивно изгибая тело, и заглатывают целиком очень крупную добычу. И для того, и для другого необходима мощная мускулатура, а сложная костная скелетная арматура была бы только помехой. Поэтому, с точки зрения механики, змеи представляют собой эластичную прочную трубку с минимальным количеством жестких каркасных элементов. Ho слабо развитый скелет ограничивает возможности увеличения размеров тела. Математические расчеты показывают, что при змеином телосложении максимальная длина тела в принципе не может превышать 15 м, иначе такой монстр просто не смог бы двигаться по земле, а вынужден был жить в воде.
Череп
Строение черепа у змей совершенно уникально. Оно эволюционировало, приспосабливаясь к своеобразному способу питания. Голова любой змеи очень невелика по отношению к размерам добычи, которую змея способна заглотать целиком. Такая способность связана с тем, что кости лицевой части черепа практически у всех змей соединены между собой подвижно. Нижняя челюсть крепится к черепу связками, которые могут сильно растягиваться. Кроме того, нижняя челюсть не является сплошной, ее в центре соединяет эластичная связка. Все это гарантирует великолепную растяжимость змеиной пасти.
У змей хорошо развиты зубы, расположены они на верхней и нижней челюстях, а у многих видов — также и на небных, крыловидных и межчелюстных костях. Но так как змеи не жуют и не разрывают свою добычу, то зубы у них очень тонкие, некрупные, хотя и острые. У неядовитых змей зубы служат для проталкивания добычи по направлению к пищеводу, а у ядовитых змей есть еще особые зубы, которые служат для укуса и введения яда в добычу; они загнуты назад. У ужеобразных ядовитых змей зубы бороздчатые, расположены на задней части верхней челюсти, снабжены небольшими бороздками или открытыми канальцами, по которым яд стекает из ядовитых желез. У аспидовых и морских змей ядовитые зубы трубчатые, имеют закрытый канал в полости, неподвижно закреплены на челюсти в передней части пасти. У гадюк и ямкоголовых змей ядовитые зубы также имеют трубчатое строение, но они длиннее, чем у ужеобразных, и имеют очень интересное крепление. Верхнечелюстная кость у этих змей очень короткая, прикрепленная шарнирно. Поэтому ядовитые зубы имеют способность складываться при закрытой пасти змеи, в этом случае они ложатся вдоль челюсти острым концом назад. Когда змея открывает пасть, верхнечелюстная кость с ядовитыми зубами проворачивается, становясь вертикально, и зубы теперь направлены острием вниз и готовы для укуса.
Передние и задние конечности
В процессе эволюции при переходе к лазающему образу жизни у змей полностью атрофировался пояс передних конечностей. Однако у некоторых представителей инфраотряда низших змей сохранились небольшие рудименты таза (например, у удавов, узкоротых змей). Кроме того, удавы и вальковатые змеи по бокам анального отверстия имеют парные коготки, которые являются рудиментами задних конечностей, доставшихся в наследство от ящерицеобразных предков змей.
Позвоночник
Так как у змей отсутствует пояс верхних и нижних конечностей, нет грудины, то деление позвоночника на отделы, как у других позвоночных, не может быть проведено четко. Позвоночник у змей гибкий, длинный и исключительно подвижный. Он состоит из большого количества позвонков. У толстых и коротких змей, таких, например, как габонская гадюка, или габоника, их 141. А у самых длинных и тонких змей число позвонков достигает 435. Благодаря отсутствию грудины ребра крепятся очень подвижно, могут широко расходиться в стороны, чтобы по пищеводу и желудку могла пройти крупная добыча, могут сходиться, могут сильно уплощаться, позволяя змее расплющивать тело при обороне или при необходимости проникнуть в узкий труднодоступный лаз.