Ключ к ловкости змей (сотни позвонков и ребер) тесно связан с ключом к их движению - вентральными чешуйками. Эти специализированные прямоугольные элементы выстилают нижнюю сторону тела, соответствующую непосредственно количеству ребер. Как ползает змея? Нижние края брюшных чешуек функционируют подобно протектору на шине, захватывая поверхность и продвигая пресмыкающееся вперед.
Форма и функции
Наиболее характерным аспектом змеиной формы является удлиненное тело и хвост, а также отсутствие конечностей. В мире еще существует змея, у которой остатки конечностей все еще сохраняют функцию движения, но полные или уменьшенные элементы таза и бедра остаются во многих семействах, включая боа и питона. Тело обычно стройное, хотя есть некоторые сравнительно короткие и толстые виды.
Форма тела коррелирует с уровнем активности, с тонкими видами, движущимися все время, и тяжелыми формами, ведущими сидячий образ жизни. Гадюки, например, хотя и не всегда длинные, часто большие. Представляется вероятным, что эти змеи развивались в направлении тяжести только после развития теплочувствительных навыков, лореальной ямы, специального органа, расположенного между глазом и ноздрей, и ядовитого аппарата, что позволяло им оставаться на одном месте и ждать свою добычу, а не заниматься непрерывным активным поиском пищи.
Некоторые из крупнейших змей (боа, анаконды и питоны) имеют лабиальные ямы, которые функционируют так же, как и лореальная яма гадюк, поэтому они тоже могут быть не очень подвижными и большими. Древесные змеи являются самыми удлиненными и стройными из всех, с хвостом, который занимает половину длины всего тела. Тело сильно сжато с боков, что позволяет повысить жесткость каркаса тела, пока ползают из ветки на ветку. Роющие норы змеи редко бывают большими. Хвост морских змей сплющен, образуя весло, используемое для гребли через водные массы. Морские змеи почти полностью беспомощны на суше и могут передвигаться только с большим трудом.
Строение змеи: скелет
Позвоночный столб змей сильно вытянут и имеет больше позвонков, чем любое другое живое животное — до 600 у австралийского питона (Morelia oenpelliensis). Поскольку со скелетом не связаны конечности, нет хороших разделителей областей тела, змеи, как правило, считаются имеющими только два вида позвонков: телесные (precaudal) и хвостовые (caudal). В теле 100-450 позвонков, в хвосте 10-205. Пара ребер связана с каждым позвонком тела, за исключением нескольких сразу за головой.
То, как ползает змея, обусловлено строением ее тела. На хвостовых позвонках нет ребер. Это дает возможность бокового и вертикального вращения без переплетения позвоночного столба, таким образом достигая повышенной гибкости. Позвонок может нести на своей вентральной поверхности длинную апостериорно направленную проекцию, называемую гипапофизом. Наличие или отсутствие этой структуры на позвонках задней трети тела имеет большое значение в классификации змей, поскольку большие группы видов показывают это как общую характеристику.
Кожа
Кожа змеи покрыта чешуйками, которые представляют собой ороговевшие складки в эпидермальных слоях кожи. Эти чешуи обычно располагаются рядами вдоль тела, вид и расположение которых являются характерными для определенного вида. Они могут быть большими и щитовидными, в этом случае количество рядов невелико (от 10 до 30), или они могут быть очень маленькими, округлыми, а иногда и с приподнятым центром, в этом случае количество рядов может достигать 180.
Кожа змеи может быть очень гладкой и блестящей (как у радужных змей), иметь приподнятый гребень (киль) вдоль его центра, быть сильно полосатой или даже иметь приподнятый позвоночник в центре, как у Яванской бородавчатой змеи. Чешуя у некоторых видов имеет сенсорные структуры. На брюшной поверхности тела она в большинстве видов видоизменена в широкие пластины и используется для передвижения.
Способы передвижения змей
У змей есть четыре способа передвижения. Поскольку у них нет ног, они используют свои мышцы и кожу для "ходьбы".
- Змеиный метод: отталкивание от поверхности, камней, деревьев. Они двигаются волнистыми движениями. Для этого способа не подойдет скользкая и гладкая поверхность, например, стекло. Это движение известно как боковая волнистость. Начиная с шеи, змея сжимает свои мышцы, толкая свое тело из стороны в сторону, создавая ряды кривых. В воде это движение легко продвигает змею вперед, потому что каждое сокращение толкает против воды. На суше змея обычно находит точки сопротивления на поверхности такие, как камни, ветви или вмятины, использует свое тело, чтобы нажать на все точки сразу, толкая змею вперед.
- Метод сплющивания: это более трудный путь для движения, но является эффективным в плотных пространствах. Этот метод хорошо работает для горизонтальных поверхностей, но змеи поднимаются с использованием техники гармошка. Змея протягивает голову и переднюю часть тела вдоль вертикальной поверхности, а затем находит место для захвата брюшной чешуей. Чтобы дотянуться, она пучками в центре своего тела сцепляется с поверхностью, тянет его обратно до конца, а затем снова возвращается вперед, чтобы найти новое место для захвата.
- Удар сбоку: это трудное движение, которое часто используют змеи для того, чтобы перемещаться на свободных или скользких поверхностях таких, как песок или грязь. Сжимающий мышцы и бросающий тела удар сбоку создает S-форму которая только имеет 2 пункта контакта с землей. Кажется, что змея бросает голову вперед, а остальная часть тела устремляется за ней.
- Прямолинейный (гусеница) метод: это медленное, ползущее, прямое движение. Как ползает змея при этом? Животное использует некоторые из широких чешуек на животе, чтобы захватить землю, продвигаясь вперед. Это гораздо более медленный метод передвижения, волны намного меньше и изгибаются вверх и вниз, а не из стороны в сторону. Когда змея использует движение гусеницы, вершины каждой кривой поднимаются над землей в то время, как вентральные чешуйки на днищах толкаются против земли, создавая эффект ряби, похожий на то, как это происходит у гусеницы.
Может ли змея ползти в обратном направлении?
Птицы не летают задом наперед, рыбы не плавают, антилопы не бегут назад. Пресмыкающихся это тоже касается. Как ползает змея? Каждая из частей живота имеет свои собственные мышцы, которые змея может использовать для перемещения вперед. Могут ли змеи двигаться по прямой? Да, могут, но это зависит от типа поверхности, по которой они должны ползать, их скорости и различных других внешних факторов. Единственная причина, почему это обычно не наблюдается у большинства змей, - в этом просто нет необходимости.
