какая змея ползает боком

Как передвигаются змеи

Содержание статьи

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.

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 земле, 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 весел.

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 незаметно 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 передвигаются 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.

Источник

Стало ясно, как змеи двигаются вперед, не используя позвоночник

Более 70 лет биологи не могли точно описать механизм, при помощи которого некоторые змеи двигаются вперёд, не изгибая своё тело. Но теперь с помощью современных инструментов учёные раскрыли эту загадку.

Змеи используют различные способы передвижения, которые позволяют им незаметно подкрадываться к жертве или скрываться от врагов. Чаще всего мы представляем их изгибающимися в форме латинской буквы S. Некоторые обитатели пустынь, такие как гремучие змеи, ползают по сыпучим пескам боком. Но до сих пор учёные не до конца понимали, как питонам, анакондам и гадюкам удаётся ползать прямолинейно без каких-либо изгибов тела.

Профессор Брюс Джейн (Bruce Jayne) из Университета Цинциннати давно занимается исследованием динамики пресмыкающихся. Ранее учёный раскрыл механику трёх видов локомоции змей, и теперь пришло время внимательно рассмотреть самую загадочную технику передвижения.

В далёком 1950 году британский биолог Ганс Лиссман (Hans Lissmann) первым обратил внимание на прямолинейное движение змей. Он предположил, что ключевую роль в способности пресмыкающихся ползать без помощи позвоночника играет работа мышц в сочетании с рыхлой, гибкой и мягкой кожей на животе. Но технологии середины двадцатого века не позволили подтвердить эту гипотезу.

Теперь Джейн и его коллега Стивен Ньюман (Steven Newman) использовали цифровые камеры высокой чёткости для записи движения ползущего удава и одновременно регистрировали электрические импульсы в отдельных мышцах. На тело змеи были нанесены контрольные точки, с помощью которых учёные фиксировали мельчайшие движения чешуйчатой кожи. Это позволило создать электромиограмму, которая отражала взаимодействие между мышцами, кожей и телом змеи.

Исследователи выяснили, что у ползущего удава кожа на животе сжимается и растягивается немного сильнее, чем на боках и спине. Чешуя на нижней части тела действует как протектор автомобильной шины, обеспечивая сцепление с землёй, а волновая работа мышц непрерывно тянет позвоночник вперёд.

Основную роль в этом процессе играют два типа мышц, связывающих рёбра с кожей. Сначала один набор мускулов тянет кожу вперёд, затем она закрепляется на земле и вторая группа подтягивает позвоночник. При этом мускулатура змеи разбита на сегменты, которые последовательно активируются от головы к хвосту. В результате позвоночный столб перемещается с постоянной скоростью, а тело в каждый момент времени опирается на несколько участков кожи.

«Змеи эволюционировали от роющих предков и, двигаясь таким образом, они могут проникать в узкие отверстия или туннели, где невозможно сгибать тело и отталкиваться», — объясняет Ньюман в пресс-релизе.

Учёные говорят, что 70 лет назад Лиссман в целом правильно описал прямолинейное движение змей, но, не имея высокоточных инструментов, он предположил, что ключевую роль играют только те мышцы, что отвечают за сокращение кожи.

Результаты исследования, опубликованные в издании The Journal of Experimental Biology, могут быть полезны не только биологам, но и инженерам-робототехникам, которые давно работают над созданием роботизированных змей и червей. В будущем такие устройства смогут проникать в труднодоступные пещеры, искать людей под завалами и даже исследовать другие планеты. И техника прямолинейного движения, позаимствованная у удава, будет им весьма полезна.

Источник

Какая змея ползает боком

Сообщение Cheshire » 20 фев 2018, 16:29

Змеи конечно же ползают! Это основной постулат отчасти верен, но не совсем точен, т.к. змеи развили разнообразные способы передвижения.

Первый, это боковое волновое движение, известное как змеиный тип локомоции. Для него характерно высказывание «змеиное движение», которое часто используется для описания соответствующей манеры движения для других групп животных. В принципе, оно состоит из простого горизонтального, синусоидального волнового движения всего тела, которое распространяется от головы к хвосту. Эти боковые ундуляции испускаются синхронно и скоординированны мышечным напряжением и расслаблением в различных частях тела. Змея получает движущую силу, являющуюся причиной прямого движения из толчка изгиба ее тела и боковых сегментов каждого изгиба о неровности земной поверхности. Механизм позвоночника способен передавать физическую силу которую продуцирует, практически без потерь, по всему телу.

Боковое волновое движение (или змеиная локомоция) (after Mosauer, modified). Величина движущей силы вперед, возникающая в точке опоры, зависит от степени кривизны в теле змеи. Чем больше сгибание, тем больше сила вперед. Поэтому, когда змея движется быстро, ее тело выдает более сжатые волны

Хотя все змеи способны использовать тип локомоции описанный выше, более эффективно он применим для длинных и тонких ужовых и аспидовых змей. Они могут значительно выбрасывать свое тело за счет большего числа изгибов, чем короткие и толстые виды и таким образом набирать больше точек опоры с меньшим приложением силы.
Эффект видно, когда эти змеи двигаются очень изящно, вперед внешне пассивным скольжением опираясь на мелкие неровности рельефа. Несмотря на то, что скорость получаемая у большинства змей не очень высокая, боковой волновой метод локомоции тем не менее оправдывает себя как идеальный способ передвижения в зарослях, где, например, человек будет проходить с трудом. В отдельных случаях скорость у быстропередвигающихся видов может достигать около 10 км/ч и выше.

Среди скоростных змей можно отметить полозов рода Coluber. Coluber flagellum flagellum (плетевидный полоз) способен развивать скорость до 24 км/ч.

Coluber flagellum flagellum (SHAW 1802)

Dendroaspis polylepis (GÜNTHER, 1864)

Далее, почти все змеи способны ползать медленно вперед, используя мышцы тела, попеременно растягиваясь и сжимаясь по средствам бокового давления. Эта форма локомоции, которая рассматривается более редко, известна как гармошковое движение. Змеи используют данный способ, например, ползая через узкие трубы, когда они заклинивают изгибания в задней части по отношению к сторонам, выпрямляют свое тело в передней части тела таким же образом и затем выпрямляются в задней части. Это гармошковое движение может быть применимо для движения вперед на сложном рельефе или мягкой поверхности. В этом случае, сцепление собственного веса змеи с землей дополняется фиксацией брюшными чешуями.

Гармошковое движение используется змеей, например, при движении через узкую трубу (after Gans).

Особый вид локомоции, который мы еще не упоминали, известен как бокоходный (небольшая сложность перевода, в оригинале sidewinding).

Бокоходное движение «sidewinding» (after Mosauer, modified). В начале процесса этого движения, змея вытягивает свою голову и петли тела по диагонали, перескакивая землю, таким образом она охватывает короткий промежуток земной поверхности без контакта с ним. В смене петель последовательные сегменты тела простираются таким образом, чтобы занять свое место в продолжении заданного курса. Еще до того, как все тело развернулось, змея начинает формировать следующий завиток с её головы. Таким образом, данный процесс развивается в серию отдельных «шагов».

Обычно используется некоторыми гадюками (подсемейство Viperinae) и одним видом из ямкоголовых (подсемейство Crotalinae), но иногда наблюдается у прогонистых колюбрид, таких как калифорнийская краснобокая подвязочная змея (Thamnophis sirtalis infernalis), американский ромбический уж (Nerodia rhombifer) и даже у обыкновенного ужа (Natix natix). Наиболее показательный тип данной локомоции представлен у пустынной гремучей змеи, или рогатого гремучника (Crotalus cerastes), рогатой гадюки (Cerastes cerastes), гадюки Авиценны (Cerastes vipera), гадюки Макмахони (Eristicophis macmahonii), карликовой пустынной гадюки (Bitis peringueyi).
Хоть они и идеально адаптированы к обыкновенному змеиному типу передвижения, тем не менее они предпочитают бокоходный метод, и способны развивать высокую скорость с его помощью. Например, рогатый гремучник используя данный вид передвижения развивает скорость до 3 км/ч, что значительно быстрее, если бы он двигался боковым волнообразным движением. Очевидно, бокоходная локомоция представляет собой очень эффективный способ передвижения по рыхлой песчаной поверхности и способ, в котором змея может полностью использовать эффект трения между своим телом и субстратом.

Как следует из названия «sidewinding», оно обозначает локомоцию, при которой змея продвигается вперед боком почти под прямым углом по отношению к оси тела. Очень сложно для наблюдателя обозначать отдельные элементы процесса на отдельных фазах, когда все движется в быстром и непрерывном потоке. Змея как будто летит над землей, и только двумя или тремя короткими сегментами тела контактирует с землей за все время. На пути этих «шагов» змея движется боком, так, что на песчаном субстрате образуются параллельные дорожки, каждая из которых оканчивается длиной самой змеи и лежит наклонно на линии конечной остановки.

Другая форма локомоции известна как гусеничное движение и практикуется оно большими и тяжелыми змеями такими как удавы (Boidae) и питоны (Pythonidae), гадюки (Viperinae) и некоторые ямкоголовые (Crotalinae).

Гусеничное движение (или прямолинейная локомоция). Затененные участки на брюшной стороне показывают степень сжатия мышц.

Этот метод прямолинейного движения не связан со сворачиванием целого тела. Вместо этого, последовательные группы брюшных чешуй и боковые чешуи поднимаются за счет мускулов, прикрепленных к ребрам и приводящих в движение и отталкивающих тело от земли. Они скоординированы таким образом, что змеи медленно скользят вперед. В целом, в данном случае, ребра играют исключительно пассивную роль — как точки прикрепления этих мышц.
Итак, вполне очевидно, что змеи пытаются компенсировать утрату конечностей развитием новых форм локомоции. И степень их успеха демонстрируется не в последнюю очередь в том, как они завоевывают различные биотопы. Существуют, например, древесные змеи, которые могут ползать очень быстро сквозь густую сеть веток посредством горизонтальных и вертикальных ундуляций. Как они это делают? Они используют части веток как поддержку и по заданному пути могут перелетать значительные расстояния между ветвями (рис.3). Другие виды овладели скалолазанием, крайне эффективно сжимая границы своего тела в узких расщелинах и трещинах.

Маисовый полоз, Pantherophis guttatus (LINNAEUS, 1766)

Многие змеи великолепные плавцы, используя змеиный, или волновой, тип движения для продвижения по воде. Как крайний пример, здесь стоит упомянуть особенно приспособленных морских змей (бывш. семейства Hydrophiidae). Большинство видов этого семейства никогда не покидают своего местообитания — океан. В самом деле, каждая из этих змей обладает сжатым с боком хвостом, веслообразной формы, который значительно повышает эффективность движений в воде.

Двухцветная пеламида, Hydrophis platurus (LINNAEUS, 1766)

Норные змеи исключительные знатоки прорывания своего пути даже сквозь очень твердые почвы. В этом деле они применяют в основном гармошковую форму движения, в которой латеральные извивающиеся движения продуцируют добавочное расширение коридора. Очень впечатляющий пример этой особенности представляют щитохвостые змеи (семейство Uropeltidae), или щитохвостки, они обладают очень заостренной головой и ведут в основном подземный образ жизни.

Uropeltis woodmasoni (THEOBALD, 1876)

Некоторые ядовитые змеи, живущие в пустынях, способны прокапывать себе путь в мягком песке, оставаясь на месте, по средствам быстрых боковых движений нижней части тела поочередно с каждой стороны, начиная с хвоста, который продуцирует эффект лопатоподобного разгребания, поднимая песок вверх. Таким образом, змея сама скользит глубже и глубже в песок, пока в конце концов, только голова будет торчать на поверхности (конечный рывок и змея полностью исчезает из поля зрения).

Гадюка Авиценны, Cerastes vipera (LINNAEUS, 1758)

Другие змеи даже научились прыгать. Например, прыгающий ботропс, Atropoides nummifer (RÜPPELL, 1845), семейство Viperidae, подсемейство Crotalinae, известен тем, что подбрасывает себя на расстояние более метра, когда нападает на добычу, отталкиваясь от подходящей опоры. Подобное поведение наблюдалось и у других наземных видов ботропсов, и дает разъяснение их популярного общего названия «копьеголовые змеи».

Прыгающий ботропс, Atropoides nummifer (RÜPPELL, 1845). Без прыжков до летучих мышей просто так не достанешь.

Некоторые быстродвижущиеся змеи из семейства #Colubridae способны на довольно широкие скачки в погоне за добычей или в бегстве от врага. Одно такое наблюдение было сделано исследователем R. Mell в экспедиции в Китае, и он написал следующее: «Я видел огромного Ptyas nigromarginata (зеленая крысиная змея), выполняющего огромные скачки, когда преследовал Rana spinosa, огромнейшую среди горноживущих лягушек. Охота проходила в бамбуковом лесу, вниз по крутому склону, покрытого травой около 50 см в высоту, лягушка спускалась по склону, уклоном в 60 градусов, на большой скорости, что казалось бы огромным для относительно медленных прыжков. Ptyas, который почти 2 м длиной, выбрасывался от округлой вершины холма, которая была разрушена в направлении склона и летел по воздуху стремительно, как большое черное копье, на расстоянии руки над травой и приземлился на землю в 30 см от места, где я стоял. Измерив по средствам человеческих шагов, этот единичный прыжок птиаса, расстояние составило около 5.75 м.»

Ptyas nigromarginata (BLYTH, 1854)

Итак, мы познакомились с ползающими, плавающими, копающими и прыгающими змеями, осталось еще открыть для нас летающих змей. Но подобные существа должны составлять область мифов, до тех пор, пока их эволюция не достигнет возможности активного полета. Однако, есть один исключительный род, который достиг, в некоторой степени, способности к планирующему спуску или парашютированию.

Райская украшенная змея, Chrysopelea paradisi (BOIE, 1827)

Источник

Эксперты рассказали, как отличить ядовитую змею

Всего на территории Российской Федерации обитает более 90 видов змей, многие из которых ядовиты. В Алтайском крае чаще всего встречаются только четыре вида: щитомордник обыкновенный, гадюка обыкновенная, узорчатый полоз и уж обыкновенный.

Ужа проще всего отличить от других змей – у него на голове расположены характерные желтые или оранжевые пятна. Чешуя темная – серая, серо-черная или черная, брюшко всегда светлее. Размер ужей – около 1 метра, но некоторые самки вырастают до 2 метров. Ужи кусают редко, они не агрессивны и не ядовиты.

Узорчатый полоз – неядовитая змея из семейства ужеобразных. Достигает в длину 1,5 м, хвост, как правило, не превышает 17-30 см. Предглазничный щиток иногда может быть частично разделён снизу. Ширина межчелюстного и межносовых щитков больше их собственной высоты. Предлобные щитки соприкасаются с надглазничными, а единственный скуловой имеет трапециевидную форму. Чешуя на боках тела гладкая, а на спине со слабыми рёбрышками и двумя апикальными порами. Великолепно лазает и быстро передвигается как по ветвям деревьев, так и по земле, отлично плавает и ныряет. В качестве укрытий использует пустоты под корнями и в прикорневой зоне деревьев, дупла и трещины почвы.

Обыкновенный щитомордник – самый распространённый вид ядовитых змей семейства гадюковых. Длина его тела достигает до 70 сантиметров, длина хвоста – 11 см. Голова широкая, с хорошо выраженным шейным перехватом, сверху покрыта крупными щитками, образующими подобие щита. Между ноздрей и глазом расположена лицевая термочувствительная ямка; зрачок глаза вертикальный. Для людей укус обыкновенного щитомордника весьма болезнен. На месте введения яда и во внутренних органах возникают сильные кровоизлияния. Всё это очень неприятно, но обычно через 5-7 дней наступает полное выздоровление.

Эксперты рассказали об основных признаках отличия безопасных змей от ядовитых:

1. Отличие глаз: у безвредных змей круглые зрачки, у ядовитых – вытянутая форма эллипса.

Однако некоторые неядовитые змеи могут менять форму зрачков с круглой на вытянутую в минуту опасности, например, ложные песчаные ужи.

2. Между ноздрями и глазами у ядовитых змей есть специальные ямки, которые помогают им чувствовать теплокровную добычу.

3. У ядовитой змеи голова заметно шире шеи и ее треугольная форма более выражена. У неядовитых змей форма головы ближе к круглой, углы сглажены.

4. Чешуйки на хвосте ядовитой змеи расположены одинарным рядом, а у неядовитой – двойным.

5. У ядовитых змей чаще яркая окраска, и они могут предупреждать о своем появлении шипением, звуком погремушки на хвосте (гремучая змея), более агрессивным поведением. Исключение: алые королевские змеи и красно-молочные змеи.

6. Таких похожих между собой ужа и гадюку можно отличить по двум желтым пятнам на голове у ужа и черной полоске в виде зигзага на спине у гадюки.

7. Рисунок в виде ромбов – обычно признак ядовитости, особенно если змея трехцветная.

8. Ядовитые змеи обычно плавают на поверхности воды, тогда как тело неядовитых уходит под воду.

Источник

Змеи ползают за счет неравномерного коэффициента трения и постоянного перераспределения веса

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.

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.

Источник