Cum se mișcă șerpii. Șerpii se târăsc datorită unui coeficient de frecare inegal și a redistribuirii constante a greutății
Cercetătorii americani au descoperit mecanismul de mișcare al șerpilor. Acest lucru a fost raportat de Science NOW, iar cercetătorii au apărut în jurnal Proceduri ale National Academia de Științe.
În prima etapă a studiului, oamenii de știință au studiat proprietățile pielii de pe burtă 10 șerpi rege Campbell ( Lampropeltis triangulum campbelli) - reptile mici de aproximativ 35 de centimetri lungime.
După ce i-au calmat, cercetătorii au mutat șerpii în jur suprafete diferite. Drept urmare, au putut stabili că atunci când se deplasează pe o suprafață netedă, forța de frecare este aproximativ aceeași în toate direcțiile. Dacă suprafața este aspră, atunci este de două ori mai dificil să miști șarpele în lateral decât înainte. În plus, deplasarea înapoi este de o ori și jumătate mai dificilă decât trecerea înainte.
Dacă încerci să înclini suprafata alunecoasa, atunci șarpele poate depăși o înclinare de maximum șapte grade:
Oamenii de știință au studiat apoi videoclipuri cu șerpii în mișcare. Anterior, oamenii de știință știau că, în timp ce se târă, un șarpe trimite un fel de „undă” prin corpul său. Cercetătorii au reușit să stabilească că în timpul trecerii „valului”, reptila ridică unele părți ale corpului, reducând forța de frecare pe suprafață în locuri inutile și mărind-o acolo unde corpul este respins.
Prin introducerea informațiilor colectate într-un computer, oamenii de știință au primit un model de șarpe care se mișca la fel de repede ca omologii săi vii:
Potrivit cercetătorilor, noile rezultate pot fi folosite pentru a crea o nouă generație de roboți care se vor putea mișca ca șerpii. Astfel de mecanisme pot fi utile, de exemplu, în căutarea și salvarea persoanelor prinse sub dărâmăturile clădirilor distruse.
Noua lucrare a fost primită pozitiv de experții în domeniu. Mulți observă că rolul solzilor în mișcarea șerpilor este cunoscut de mai bine de 60 de ani, dar cercetătorii americani au reușit pentru prima dată să pună împreună toate detaliile mișcării unei reptile și să obțină un acord bun între model și mișcarea reală a șarpelui.
Mișcarea șerpilor este plină de o originalitate fermecătoare. Vederea unei panglici care alunecă în tăcere impresionează privitorul impresie de neștersși oferă plăcere estetică. Cu toate acestea, așa-numita mișcare tipică „șarpelor” nu este în niciun caz singura metodă pe care o folosesc șerpii. ÎN conditii diferite habitat, pe diferite substraturi diverși șerpi a dezvoltat o serie de tipuri speciale de mișcare. Cu tipul de mișcare „serpentină”, corpul se îndoaie într-un mod asemănător unui val, iar undele rezultate par să curgă de-a lungul corpului de la cap la coadă. Partea arcuită a corpului, așezată oblic pe direcția mișcării, se sprijină pe substrat și creează o forță de împingere. Este îndreptat într-un unghi față de mișcare, dar poate fi descompus în două componente - perpendiculare și paralele cu linia de mișcare. Prima componentă este amortizată de rezistența suportului, iar a doua împinge corpul înainte.
Astfel, cu cât sunt mai multe îndoituri, cu atât este mai mare totalul forta motrice. Prin urmare, șerpii care folosesc această metodă de mișcare au de obicei un corp lung, flexibil și zvelt. Astfel, de exemplu, șerpii și șerpii - serpi activi, urmărind și atingându-și prada. Să remarcăm, însă, că viteza dezvoltată de șarpe chiar și în timpul celei mai rapide alunecări nu depășește, de regulă, 6-8 km pe oră, iar la multe specii nu ajunge nici măcar la 5 km pe oră. Prin urmare, o persoană poate ajunge ușor din urmă cu orice șarpe dacă competiția are loc într-un spațiu deschis. Probabil că mulți cititori sunt interesați rezultatul opus: putem garanta cu încredere că un șarpe nu poate ajunge din urmă cu o persoană, chiar dacă dorește cu adevărat să facă acest lucru. Cu toate acestea, această opțiune este doar de interes teoretic, deoarece șerpii nu urmăresc niciodată o persoană.
Deoarece tipul de mișcare serpentină folosește suport pe substrat, eficiența mișcării depinde de rugozitatea suportului. Astfel, un șarpe nu se poate mișca pe sticlă netedă: corpul se zvârcește, dar animalul rămâne pe loc. În plus față de un substrat neted, substratul liber - nisipurile deșertice mișcătoare nesuținute de vegetație - oferă, de asemenea, un suport slab pentru organism. În aceste condiții, unele specii de șerpi ( nisip f-hole, viperă cu coadă, șarpe cu clopoței cu corn) a dezvoltat un tip special de mișcare - „mișcare laterală”. Într-adevăr, privind faff-ul în mișcare, ești convins că se târăște nu înainte, ci parcă în lateral. Tragând partea din spate a corpului înainte, ea o aruncă înainte fără a atinge substratul și apoi, sprijinindu-se pe toată partea corpului, trage partea din față. Cu o astfel de mișcare, traseul nu este continuu, ci este format din benzi paralele separate cu capete agățate, situate în unghi față de linia de mișcare. Cu această metodă de mișcare, suportul este mai solid, iar șarpele „pășește” literalmente de pe o pistă pe alta.
Acest tip de mișcare este asimetric, astfel încât sarcina asupra mușchilor este neuniformă. Pentru a-l egaliza, șarpele trebuie să schimbe periodic „partea de lucru” a corpului său - să se târască fie cu partea stângă, fie cu partea dreaptă înainte. Unele specii de șerpi nu urmăresc prada, ci o păzesc, stând nemișcate în ambuscadă. Astfel de șerpi sunt inactivi, iar corpul lor este de obicei gros și scurt. Sunt incapabili de mișcări grațioase asemănătoare șarpelui și trebuie să renunțe la această metodă, trecând la o mișcare de tip rectilinie sau omidă. Este deosebit de pronunțată la animalele mari și cu corp scurt. vipere africane(manioc, viperă zgomot).
Corpul unei vipere care se târăște nu se îndoaie deloc și, privit de sus, pare că pur și simplu plutește la suprafață. Din lateral puteți vedea clar cum partea ventrală trece o serie de contracții și întinderi, propulsând șarpele înainte. Modelul în zig-zag de pe părțile laterale ale corpului pare să prindă viață, unghiurile sale fie scad, fie cresc și se pare că vipera „plimbă” pe o duzină de perechi de picioare scurte. În mișcarea șerpilor, în special cu cea din urmă metodă, rol important scute abdominale extinse joacă. Se pot potrivi strâns între ele, formând o suprafață netedă, sau prin contractarea mușchilor abdominali, marginea posterioară a acestora este coborâtă și se creează un sprijin bun. Prin manevrarea scutelor sale ventrale, șarpele poate crea tracțiune sau invers; asigură alunecarea pe diferite părți ale corpului. Importanța scutelor ventrale este confirmată de faptul că șerpii de mare, care își trăiesc întreaga viață în mediu acvatic, le-am pierdut. Burta lor este acoperită cu aceleași solzi mici ca și spatele lor. Și așa, dacă un astfel de șarpe este tras pe pământ, se zvârnește, dar aproape că nu se poate mișca pe substratul solid. În vizuini, înot și serpi de copac apar adaptări specifice speciale pentru mișcare, care vor fi discutate la descrierea acestor specii.
Șerpii mănâncă o mare varietate de animale, de la viermi, moluște și insecte până la pești, păsări, rozătoare și mici ungulate. Toți șerpii sunt carnivori, iar marea majoritate vânează pradă vie. Numai specii individuale Uneori manifestă o predilecție pentru carouri (viperă persană, bot de apă). Toți șerpii își înghit prada întregi, fără să o rupă sau să o mestece. Cura de slabire depinde de dimensiunea șarpelui; specii mari se hrănesc cu o pradă corespunzător mai mare. Compoziția hranei variază foarte mult în funcție de vârstă: indivizii tineri ai majorității șerpilor se hrănesc cu nevertebrate mici, iar adulții trec de obicei la hrănirea cu vertebrate.
Numai specii micișerpii (șerpii orbi, contia etc.) se hrănesc cu insecte, viermi etc.. Mulți șerpi se limitează la anumite alimente, iar uneori specializarea ajunge până la a provoca schimbări dramatice în structura scheletului. sistemul dentar. De exemplu, în șarpele african de ouă, care se hrănește numai ouă de păsări, numărul de dinți a scăzut și au devenit mici și tociți, iar procesele vertebrelor, perforarea esofagului, formează un „fierăstrău de ou” ascuțit care servește la tăierea cojii oului. Datorită extensibilității gurii și a acoperirii corpului, șerpii pot înghiți prada care este de 2-3 ori mai groasă decât ei înșiși. Cu toate acestea, aceste abilități au și ele limitele lor și chiar și un boa constrictor sau un piton de 10 metri nu poate înghiți un cal sau o vacă adult, așa cum raportează adesea „martorii oculari” după ce se întorc din călătorii îndepărtate.
Cele mai mari animale înghițite vreodată de boa constrictor au ajuns la dimensiunea unui porc sau căprior. Șerpii înghit în viață prada capturată dacă este mică și nu oferă rezistență puternică. Pentru prada mare și puternică se folosesc diferite căi uciderea, în primul rând strangulare cu inele corporale. Această tehnică este folosită de boa constrictor și de majoritatea șerpilor colubrid. Este important de reținut că atunci când este sugrumat, boa constrictor nu zdrobește coastele victimei sale, așa cum este adesea descris. Comprimă victima doar cât să îi paralizeze mișcările respiratorii. O coastă ruptă în corpul prăzii ar fi fatală șarpelui însuși, deoarece atunci când este înghițită, ar străpunge cu ușurință pielea foarte întinsă a șarpelui. Prin urmare, victima intră în stomac nu numai întreagă, ci și nedeteriorată.
Special și foarte metoda eficienta uciderea prăzii a funcționat Șerpi veninoși. Specie otrăvitoare sunt prezente în familia animalelor deja asemănătoare, dar dinții lor otrăvitori sunt localizați în adâncul gurii și ajung în corpul victimei numai atunci când este puternic capturat de gura șarpelui. Prin urmare, astfel de specii sunt forțate să țină prada capturată. U șerpi de mare, aspid, vipere și vipere de groapă, dinții otrăvitori sunt amplasați în față, astfel încât acești șerpi, după ce au dat o mușcătură rapidă și au injectat o porțiune de otravă în corpul victimei, pot elibera victima și aștepta ca otrava să aibă ei dezastruoasă. efect. Apariția aparatului otrăvitor este, fără îndoială, asociată cu cea mai importantă caracteristicășarpe – înghițire producție mareîn întregime. O astfel de pradă trebuie mai întâi imobilizată, iar veninul îndeplinește această sarcină în cel mai perfect mod. În plus, introducerea otravii în corpul victimei accelerează digestia acesteia de mai multe ori, deoarece otrava din interior distruge țesuturile corpului victimei, pregătindu-le pentru absorbție.
Trebuie remarcat faptul că șerpii dezvoltă rareori viteze cu adevărat impresionante. Majoritatea speciilor se mișcă nu mai repede de opt kilometri pe oră, dar mamba neagră, de exemplu, se poate târa cu o viteză de șaisprezece până la nouăsprezece kilometri pe oră.Una dintre principalele metode de mișcare este mișcarea acordeonului. Șarpele își adună mai întâi întregul corp în pliuri, apoi, fixându-și vârful cozii într-un singur loc, se împinge înainte. După aceasta, ea trage în sus partea din spate a corpului, adunându-se din nou în pliuri.
A doua modalitate de a vă deplasa este să vă mișcați cu o omidă. În acest fel, șerpii se mișcă în linie dreaptă și depășesc unele locuri înguste. Cu această metodă, șarpele folosește solzi mari situati pe burtă. Le aruncă în pământ ca niște lopeți mici. Când cântarul este în interior, șarpele își folosește mușchii pentru a-l deplasa spre coadă. Drept urmare, solzii sunt împinși pe rând de pe pământ, ceea ce permite șarpelui să se miște. Această metodă este similară cu canotajul, pe care oamenii îl folosesc pentru a se deplasa în bărci. Mișcarea cântarilor este asemănătoare mișcărilor.
Vedere uimitoare
Mișcarea caracteristică de zbârcire este folosită de șerpi pentru a se deplasa pe un teren destul de dur. Pentru a se propulsa înainte, șarpele împinge rădăcinile, pietrele, bețele și alte obiecte dure, îndoindu-și corpul în lateral. Cu această metodă de mișcare, șarpele își contractă mușchii laterali alternativ, ceea ce îi permite să se târască înainte.Astfel de mișcări asemănătoare valurilor sunt baza târârii șarpelui. Din exterior, acest spectacol este fascinant. Reptila pare să zacă nemișcată, dar în același timp curge înainte pentru ochi. Acest sentiment de lejeritate și imperceptibilitate a mișcării este înșelător. Șerpii sunt creaturi uimitor de puternice, mișcările lor netede sunt asigurate de munca sincronizată și măsurată a mușchilor.
Al patrulea tip de mișcare se numește mișcare laterală sau răsucire. Este caracteristic în principal șerpilor care trăiesc în deșert. Folosind acest tip de mișcare, se deplasează prin nisipul afânat și o fac surprinzător de rapid. Mișcarea laterală se numește așa, deoarece mai întâi capul șarpelui se mișcă în diagonală înainte și în lateral, și abia apoi trage corpul în sus. Mai întâi se sprijină pe spatele corpului, apoi pe față. Acest tip de mișcare lasă urme paralele ciudate pe nisip cu cârlige caracteristice la capetele segmentelor.
Există și alte moduri în care șerpii se pot mișca. Șerpii de paradis, găsiți în Indochina, Indonezia și Filipine, trăiesc pe palmieri. Dacă doresc să-și schimbe habitatul, pur și simplu zboară la alt copac. În realitate, desigur, sar. Înainte de salt șarpele paradisului respiră adânc pentru a crea o cameră de aer în interiorul corpului care acționează ca o parașută. Acest lucru îi permite să alunece pe o distanță impresionantă de până la treizeci de metri.
Nu se știe exact când au dispărut picioarele în timpul evoluției la strămoșii șerpilor moderni, dar pe fotografiile cu raze X se pot vedea încă rămășițe rudimentare ale membrelor inferioare.
Instrucțiuni
Deoarece toți șerpii sunt prădători activi, absența picioarelor nu le-a afectat viteza și agilitatea. Membrele șerpilor sunt înlocuite cu solzi care acoperă corpul. Mișcările datorate aderării solzilor la suprafață sunt împărțite în patru tipuri principale.
Mișcare rectilinie (omida). Un grup de solzi de pe partea ventrală a animalului împinge corpul șarpelui înainte, plonjând în suprafață, precum vâslele unei bărci, solzii rămași creează o oprire. Deci, unul după altul, solzii ies mai întâi în afară, apoi sunt apăsați de forța de mișcare a unui grup special de mușchi, iar șarpele se deplasează înainte.
Mișcare laterală ca un val (zvârcolirea). Corpul șarpelui pare să curgă lateral și are loc o contracție alternativă a mușchilor laterali ai corpului. Toate punctele corpului animalului în contact cu suprafața efectuează în mod constant o serie de mișcări secvențiale: împingere, transport, sprijin. Datorită acestor mișcări, se creează o imagine a mișcării rapide și ușoare. Numărul de vertebre la șerpi ajunge la 435, prin urmare, numărul de puncte de îndoire este aproximativ același. Cum mai lung decât șarpele, cu atât se poate mișca mai puternic și mai rapid.
Mișcare laterală (răsucire). Capul reptilei merge lateral și înainte, apoi corpul este tras spre el. Când te sprijini pe partea din față a corpului, partea din spate este adusă înainte, apoi ciclul se repetă în sens invers. Se simte ca un șarpe merge. Așa se mișcă gaura f de nisip.
Metode de transport
Poate părea că este foarte greu să te miști fără picioare, dar șerpii o fac cu măiestrie. De fapt, ei știu să se deplaseze pe uscat în patru moduri principale. Dacă o metodă nu este potrivită, atunci folosesc alta. Uneori, mai ales pe foarte suprafață plană, trebuie să încerce toate cele patru metode. Târâtul șerpilor poate fi destul de rapid, iar unii dintre ei sunt chiar capabili să-și urmărească prada. Cu toate acestea, chiar și cei mai rapizi șerpi ating rareori viteze care depășesc 8 km/h. Recordul de viteză la târare este de 16-19 km/h și îi aparține Mamba Neagra.
1. Mișcarea acordeonului
Un mod în care șarpele se mișcă se numește mișcare de acordeon. În primul rând, șarpele își adună corpul în falduri. Apoi, ținând vârful cozii în loc, împinge partea din față a corpului înainte. Și în cele din urmă strânge spatele corpului.
2. Mișcarea căii
Cu ajutorul mișcării omizii, șarpele se poate mișca în linie dreaptă. Ea folosește această mișcare atunci când trebuie să depășească un blocaj. În același timp, șarpele mișcă solzi mari situati pe burtă. Unul câte unul, solzii se scufundă în pământ ca niște lopeți mici. Imediat ce solzii se scufundă în pământ, mușchii îi mută spre coadă. Unul câte unul, solzii sunt respinși de la pământ și, din această cauză, șarpele se mișcă. Aceasta este aceeași metodă pe care o folosesc oamenii atunci când vâslesc pe o barcă. Își cufundă vâslele în apă, așa cum șerpii își aruncă solzii în pământ.
3. Mișcare de răsucire
Proiectat pentru a se deplasa pe teren dur. Pentru a merge înainte, șarpele își îndoaie corpul în lateral, sprijinindu-se de pietre, rădăcini, bețe sau alte obiecte dure. În timpul acestei mișcări, șerpii contractează alternativ mușchii laterali, astfel încât corpul lor se îndoaie în formă de S: șarpele se zvârcește și se târăște.
Îndoirea corpului ca un val este cel mai comun mod de târare a șerpilor. Un șarpe care se târăște calm este o priveliște uimitor de frumoasă și vrăjitoare. Nu pare să se întâmple nimic. Mișcările sunt aproape imperceptibile. Corpul pare să zacă nemișcat și în același timp curge rapid. Sentimentul de ușurință în mișcare al unui șarpe este înșelător. Este uimitor la ea corp puternic Mulți mușchi lucrează sincron și măsurat, mișcând corpul cu precizie și fără probleme. Fiecare punct al corpului în contact cu solul se găsește alternativ în faza de sprijin, de împingere sau de transfer înainte. Și așa în mod constant: sprijin-împingere-transfer, sprijin-împingere-transfer... Cu cât corpul este mai lung, cu atât se îndoaie mai multe și cu atât mișcarea este mai rapidă. Prin urmare, pe parcursul evoluției, corpul șerpilor a devenit din ce în ce mai lung. În acest sens, ei sunt deținători de recorduri printre animalele vertebrate. Numărul de vertebre din ele poate ajunge la 435 (la om, spre comparație, doar 32-33).
4. Mișcare de răsucire sau lateral
- Aceasta este o metodă de mișcare care este folosită doar de unele specii de șerpi care trăiesc în deșert. Folosind această metodă, se pot deplasa rapid prin nisipul afânat și se mișcă atât de repede încât este dificil să le urmărești. În acest caz, capul șarpelui merge lateral și înainte, iar apoi corpul este tras în sus. Șerpii încep să meargă aproape, dacă se poate spune așa despre creaturi complet fără picioare: sprijinindu-se pe partea din spate a corpului, ei duc partea din față înainte, apoi invers.
În acest caz, urme foarte ciudate apar sub formă de dungi paralele oblice cu cârlige la capăt. Nu ați ghici imediat că o astfel de urmă ar putea fi lăsată Ființă! În acest fel se mișcă nisipul - foarte șarpe periculos, locuind aici, în Asia Centrală.
Pe lângă aceste metode, există încă unele foarte tehnici neobișnuite circulaţie. De exemplu, în Indonezia, Indochina și Filipine, trăiesc șerpi din genul Chrysopelea, o subfamilie de șerpi falși. Ei sunt numiți cerești pentru harul și frumusețea lor. Șarpele paradisului trăiește în palmieri, unde se hrănește cu șopârle. Și dacă vrea să-și schimbe locul de reședință, zboară la alt palmier. Când zboară, corpul său capătă o formă de S, iar coada îi servește drept cârmă. Înainte de a sări, șarpele respiră adânc, formând o cameră de aer în interiorul corpului său care servește ca un fel de parașută și îi permite să alunece pe o distanță de până la 35 de metri.
Unii șerpi sunt chiar capabili să sară înainte, mai întâi adunându-și corpul în inele, ca un arc, apoi îndreptându-l brusc.
- Totul despre creșterea iepurilor pentru carne: sfaturi și trucuri Creșterea iepurilor pentru carne este cea mai bună rasă
- De ce o mamă iepure își mănâncă puii?
- De ce o mamă iepure își împrăștie puii imediat după naștere?
- Merino sovietic: caracteristicile productivității oilor din lână fină și caracteristicile îngrijirii lor Animal merino