Близкое рассмотрение змеиной кожи позволило увидеть перемещение по песку

Змеи владеют одним из самых необычных способов передвижения. Большинство из них при перемещении скользят головой вперед, но есть и другие схемы движения. Хотя у змей схожие форма и строение тела, за исключением отдельных особенностей, не все они двигаются одинаково. Многое в их способах перемещения зависит от внешних условий. Главное из них – тип поверхности. Наиболее сложной считается песчаная местность, поэтому пустынные змеи скользят средней частью вбок. Ученые из Университета Эмори (США) наконец поняли, почему используется именно такая модель движения.

Сложная поверхность

Отсутствие ног и других специальных органов для обеспечения движения по суше может показаться огромной проблемой для животного. И глядя на ползание змей, наверняка каждый хотя бы раз задумывался, насколько им может быть тяжело двигаться.

На самом же деле эти пресмыкающиеся вполне органичны в своих перемещениях, они отлично скользят и выживают в разных регионах мира, что само по себе говорит о развитых навыках передвижения.

Но далеко не все механизмы практической реализации данной задачи перемещения змеи по сложным поверхностям были известны ученым. Например, люди, которые пробовали бегать по песчаному пляжу, хорошо знают, насколько это непростая задача. Можно представить и змею в таком же положении, но для пустынных видов это и вовсе естественная среда обитания.

Отказ от трения

Ученые и раньше знали, что у пустынных змей иной способ перемещения, чем у других собратьев. Очевидно также было и то, что изменение механики движения прямо обусловлено спецификой песчаной поверхности.

Ключ к пониманию движений этих змей заложен в строении их животов, вернее в крошечных деталях этого строения наподобие текстуры кожи. Для исследования была взята сброшенная кожа, которую увеличили с применением атомного микроскопа. То есть масштаб визуального осмотра достигал уровня атома.

У обычных змей на коже имеются крошечные шипы, которые человеческий глаз не воспринимает. Эти шипы способствуют созданию трения между туловищем и поверхностью. В процессе движения создается цепляющее действие, которое позволяет передвигаться головой вперед.

Но у пустынных змей такие шипы отсутствуют. На песке подобный захват не имеет смысла. Трение и любая сцепка исключаются по той же причине, по которой людям трудно бегать по песчаному пляжу.

Как выяснили ученые, змея не столько ползет, сколько «плывет» по песку, запуская волнообразные движения тела от головы до хвоста. Быстрые манипуляции с минимальной силой трения позволяют пустынным змеям перемещаться с высокой скоростью.

Поздняя эволюция

Все же некоторые пустынные змеи имеют шипы, что интерпретируется учеными как незавершенная работа эволюционного процесса. Считается, что такие представители моложе в своей истории развития, но в будущем они имеют все шансы полностью избавиться от шипов.

Микрошипы есть на животе у гремучей змеи, поскольку она не имела достаточно времени для развития специальных навыков движения по песку, как это происходило у африканских песчаных видов, полностью утративших шипы.

Ценный опыт

Изучение принципов действия эволюции применительно к пустынным змеям вместе с пониманием биомеханики их движения позволит выработать полезные технологические решения и для практических целей человека. Например, такая адаптация опыта может помочь в разработке роботов, которые тоже смогут перемещаться в сложных условиях.

Так называемая биомимикрия, или технологии, рожденные благодаря вдохновению от явлений дикой природы, уже оформила целое направление, объединяющее биологию и физику мягких веществ наподобие текущих песчаных материалов. В этой сфере специалисты целенаправленно изучают животных, которые перемещаются по проблемным поверхностям необычными способами.

Особый интерес к змеям вызван тем, что их механика движений своеобразна даже на фоне других пустынных животных, среди которых ящерицы. Хотя и у таких пресмыкающихся довольно простое устройство тела, они способны передвигаться в разных средах обитания. Эта способность универсальной адаптации как раз имеет высокую ценность с точки зрения практического использования в разных областях человеком. Гибкое длинное тело с уникальным строением кожи вполне может служить образцом для разработки будущих роботов, которые будут применяться в спасательных операциях, медицине, строительстве и т.д.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

А какие животные вас больше всего удивляют своим способом передвижения?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.