Главная Семья и дом Какой способ движения у змеи. Способы передвижения змей

Какой способ движения у змеи. Способы передвижения змей

Способы передвижения змеи

Фактически змеи умеют передвигаться по земле четырьмя основными способами. Если один способ не подходит, то они применяют другой. Иногда, особенно на очень ровной поверхности, им приходится перепробовать все четыре способа. Ползание змей может быть достаточно стремительным, и некоторые из них способны даже погнаться за своей добычей. Однако даже самые быстрые змеи редко развивают скорость, превышающую 8 км/час. Рекорд скорости ползания составляет 16-19 км/час и принадлежит черной мамбе.

1. Движение гармошкой.

Сначала змея собирает тело в складки. Затем, удерживая кончик хвоста на месте, толкает переднюю часть тела вперёд. И наконец подтягивает заднюю часть тела.

2. Движение гусеницей.

Змея может двигаться по прямой линии. Она использует это движение, когда надо преодолеть какое-нибудь узкое место. При этом змея передвигает крупные чешуйки, расположенные на брюхе. Одна за другой чешуйки погружаются в землю, как маленькие лопатки. Как только чешуйка погрузилась в землю, мышцы сдвигают её по направлению к хвосту. Одна за другой чешуйки отталкиваются от земли, и за счёт этого змея движется.

3. Извивающееся движение.

Предназначено для перемещения по жёсткой земле. Чтобы продвинуться вперёд, змея изгибает тело в сторону, упираясь в камни, корни, палки или другие твёрдые предметы. При этом движении змеи попеременно сокращают мышцы у себя на боках, так что их туловище S-образно изгибается: змея извивается и ползет.

Волнообразные изгибания тела - самый распространенный способ ползания змей.

4. Скручивание или боковой ход - это способ движения, которым пользуются только некоторые виды змей, живущие в пустыне. Используя этот способ, они могут быстро передвигаться по рыхлому песку. При этом голова змеи уходит вбок и вперед, а затем подтягивается туловище. Змеи начинают почти ходить, если так можно сказать о совершенно безногих существах: опираясь на заднюю часть тела, они выносят вперед переднюю, затем - наоборот.

5. Роющий ход.

К их числу, например, относятся слепозмейки.

У многих видов слепозмеек имеются крошечные глаза, способные отличать свет от тьмы; у некоторых видов глаз нет вообще. Прокладывать туннели в толще рыхлой почвы слепозмейкам помогает прочный череп и крупные щитки на передней части головы.

Нередко змеи спасаются под землёй от жары или холода. Другие отыскивают норки мелких зверьков и, залезая в них, поедают их хозяев. Для некоторых пустынных змей песок служит отличным укрытием. Выставив над его поверхностью только голову, они терпеливо поджидают добычу.

6. Древесный вид.

Хорошо лазать по веткам деревьев и кустарников умеют многие змеи. Но некоторые виды змей проводят в кронах деревьев всю жизнь. Такие змеи называются древесными. Во время охоты на ящериц мексиканская остроголовая змея нередко перебрасывает своё тело с ветки на ветку. Готовясь к "полёту", змея сплющивает тело, сильно растопыривая рёбра. Это и позволяет ей плавно скользить в воздухе.

Аэрокосмические методы исследования миграций животных

Методы изучения миграции млекопитающих разнообразны и сложны. Это, прежде всего, объясняется тем, что млекопитающие обитают в разной среде. Одни из них живут в наземных условиях в лесу и на земле или в кронах деревьев...

Биофильтрация как способ питания беспозвоночных

Беспозвоночные (лат. Invertebrata) -- термин, предложенный Ж.Б. Ламарком как обобщающее название для насекомых и червей (следует учитывать, что в те времена объем этих групп понимался иначе, чем сейчас)...

Вегетативное размножение кустарников

Кустарники размножаются черенками, семенами, отводками. Семенное размножение большинства хвойных зачастую затруднено ввиду низкой доброкачественности и длительной всхожести семян, а также медленного роста сеянцев...

Генетика популяции и эволюция

Симпатрическое (экологическое) видообразование Связано с расхождением групп особей одного вида и обитающих на одном ареале по экологическим признакам. При этом особи с промежуточными характеристиками оказываются менее приспособленными...

Генетически модифицированные организмы. Принципы получения, применение

Способность организмов синтезировать те или иные биомолекулы, в первую очередь белки, закодирована в их геноме. Поэтому достаточно "добавить" нужный ген, взятый из другого организма, в бактерию...

ДНК. Основы генетического материал

Методика выделения ДНК зависит от состава и характера используемого источника (ткани животных или растений, микроорганизмы, вирусы). Для лабораторного и промышленного получения ДНК обычно используют вилочковую железу теленка...

Иммобилизованные микроорганизмы и их применение

В настоящее время разработано большое число методов иммобилизации, многие из которых повторяют приемы иммобилизации ферментов. Методы иммобилизации можно разделить на группы согласно используемому физическому процессу: прикрепление...

Инфракрасное зрение змей

Известно, что многие виды змей даже будучи лишенными зрения способны поражать свои жертвы со сверхъестественной точностью. Рудиментарность их тепловых сенсоров не дает оснований утверждать...

Мелкие млекопитающие Саяно-Шушенского заповедника

Мелких млекопитающих добывают отловом в различные ловушки, капканы, живоловки, ловчие канавки. Давилки выставляют обычно с вечера до утра. Проверку ловушек проводят рано утром, до того как прогреется почва и воздух...

Змеми (лат. Serpentes) - подотряд пресмыкающихся отряда чешуйчатые. Живые змеи найдены на всех континентах, кроме Антарктиды и нескольких крупных островов, таких как Ирландия и Новая Зеландия...

Опорно-двигательная система змей

Змеи, подобно всем прочим рептилиям, относятся к позвоночным животным. Их скелет состоит только из черепа, позвоночника и ребер. Число позвонков очень велико, от 141 у самых толстых и коротких змей до 435 у самых длинных и тонких. Череп...

Плесневые грибы

Размножение происходит путем деления, идущего в поперечном направлении. При делении бактерия распадается на две равные или неравные по величине части. Образовавшиеся две клетки рассматриваются как материнская и дочерняя...

Сон и его значение

Эффективным средством расслабления и отключения от дневных забот для крепкого сна является 20-30-минутная вечерняя прогулка, желательно по тихим улочкам. Такую прогулку можно заменить легкими гимнастическими упражнениями...

Тепловое излучение тела

Во-первых, передача тепла может происходить только от более нагретого тела менее нагретому. Ни какой холод ни куда передаваться не может - передается только тепло. Это второй закон термодинамики...

Характеристика и основные элементы ядов змей

Действие змеиного яда можно подразделить на три категории. Во-первых, те случаи, где действие яда можно сравнить с действием удара молнии или с приемом синильной кислоты...

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.

Динамическое распределение нагрузки при боковых изгибах. Верхнее фото — Змея, ползущая по зеркалу. На этой картинке видна «волна», используемая для перераспределения веса. Хотя это фото получено скорей для демонстрации (поверхность гладкая, поэтому рептилия почти не движется), тот же самый феномен наблюдался и при передвижении по шероховатым поверхностям. Ниже представлена расчетная движущая сила на модели с равномерным (средний ряд) и неравномерным (нижний ряд) распределением веса. Красной точкой отмечен центр масс, черными - места наибольшего давления на поверхность //David L.Hu et al., PNAS

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.

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.

Один из основных способов движения - движение гармошкой. Змея сначала собирает все свое тело в складки, потом, закрепив кончик хвоста на одном месте, она толкает себя вперед. После этого она подтягивает заднюю часть тела, снова собираясь в складки.

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 , 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 .

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 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 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.

Точно неизвестно, когда исчезли ноги в ходе эволюции у предков современных змей, но на рентгеновских снимках и сейчас можно увидеть рудиментарные остатки нижних конечностей.

Инструкция

Поскольку все змеи являются активными хищниками, отсутствие ног не повлияло на их скорость и ловкость. Конечности змеям заменяют чешуйки, которыми покрыто тело. Движения за счет сцепления чешуй с поверхностью разделяются на четыре основных типа.

Прямолинейное движение (гусеницей). Группа чешуек на брюшной стороне животного толкают тело змеи вперед, погружаясь в поверхность, подобно веслам лодки, остальные чешуи создают упор. Так одна за другой чешуи сначала оттопыриваются, затем прижимаются силой движения особой группы мышц, и змея продвигается вперед.

Волнообразное боковое движение (извивающееся). Тело змеи словно перетекает вбок, при этом происходит попеременное сокращение боковые мышц тела. Все точки тела животного, контактирующие с поверхностью, постоянно выполняют серию последовательных движений толчок, перенос, опора. За счет этих движений создается картина стремительного и легкого перемещения. Число позвонков у змей достигает 435, следовательно, и число точек изгиба примерно такое же. Чем длиннее змея, тем мощнее и стремительнее она может двигаться.

Боковой ход (скручивание). Голова пресмыкающегося уходит вбок и вперед, затем к ней подтягивается тело. При опоре на переднюю часть туловища, задняя часть выносится вперед, затем цикл повторяется наоборот. Создается ощущение, что змея ходит. Таким образом перемещается песчаная эфа.

Американские исследователи выяснили механизм движения змей. Об этом сообщает Science NOW, а исследователей появилась в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

На первом этапе исследования ученые изучали свойства кожи на брюхе 10 королевских змей Кэмпбелла (Lampropeltis triangulum campbelli ) - небольших рептилий длиной около 35 сантиметров.

Усыпив их, исследователи двигали змей по разным поверхностям. В результате им удалось установить, что при движении по гладкой поверхности сила трения примерно одинакова во всех направлениях. Если же поверхность шероховата, то вбок змею в два раза сложнее сдвинуть, чем вперед. Кроме этого сдвиг назад в полтора раза сложнее, чем вперед.

Если попробовать наклонить скользкую поверхность, то змея может преодолеть максимум семиградусный наклон:

Затем ученые изучили видеозаписи движения змей. Ранее ученые знали, что во время ползания змея пускает по своему телу своего рода "волну". Исследователям удалось установить, что во время прохождения "волны" рептилия поднимает некоторые части тела, уменьшая силу трения о поверхность в ненужных местах и увеличивая ее там, где тело отталкивается.

Заложив собранную информацию в компьютер, ученые получили модель змеи, которая двигалась также быстро, как и ее живые собратья:

По словам исследователей, новые результаты могут быть использованы при создании роботов нового поколения, которые будут способны передвигаться как змеи. Подобные механизмы могут быть полезны, например, при розыске и спасении людей, попавших под завалы разрушенных зданий.

Новая работа была положительно воспринята специалистами в данной области. Многие отмечают, что о роли чешуи в движении змей было известно уже более 60 лет, однако американским исследователям впервые удалось собрать все детали движения рептилии вместе и добиться хорошего согласования модели с реальным движением змеи.

Мышечная система пресмыкающихся представлена жевательной, шейной мускулатурой, мускулатурой брюшного пресса, а также мускулатурой сгибателей и разгибателей. Присутствуют характерные для высших позвоночных межрёберные мышцы, играющие важную роль при акте дыхания. Подкожная мускулатура позволяет изменять положение роговых чешуй.

Мышцы головы.

В связи с тем, что змеи не пережевывают добычу, а заглатывают ее целиком, жевательная мускулатура у них не достигает сильного развития и служит для размыкания, смыкания челюстей и удержания добычи при помощи многочисленных мелких зубов. Лицевая мускулатура недоразвита, поэтому губы и верхушка носа змей практически неподвижны и имеют прочную соединительнотканную основу.

Мышцы позвоночного столба.

Эта группа мышц сильно развита и хорошо дифференцирована. У змей имеются следующие группы многосегментных мышц:

Длиннейшие мышцы туловища и хвоста (m. longissimus trunci et coccygey) - Эти мышцы обеспечивают разгибание позвоночного столба и боковые движения туловища.

Межостистые мышцы (m. interspinales) - Они способствуют разгибанию позвоночного столба.

Короткие межпоперечные мышцы (m. intertransversarii) - обеспечивают боковые движения туловища змей.

Подниматели ребер m. levatori costarum) - Эти мышцы наиболее развиты у кобр в шейном отделе и обеспечивают расширение шеи с образованием "капюшона".

змея подотряд ядовитая скелет

Оттягиватели ребер m. retractors costarum) - начинаются на проксимальном конце ребра, оканчиваются на дужке позадилежащего позвонка.

Опускатели ребер (m. depressores costarum) - начинаются на вентральной поверхности проксимального конца ребра, оканчиваются на вентральной поверхности тела позвонка.

Межреберные мышцы (m. intercostals) - расположены между ребрами, сильно развиты.

Сгибатели позвоночного столба (m. flexores) - сильно развиты, особенно у удавов и питонов, располагаются на вентральной поверхности тел позвонков, перебрасываясь через несколько сегментов - это длинные мышцы туловища и хвоста.

Сильное развитие и эластичность описанных групп мышц обеспечивает змеевидный тип движения, то есть движения при помощи изгибов тела и ребер, не замкнутых вентрально. Иначе говоря, змеи, извиваясь, "ходят на ребрах". Когда змея делает изгиб, длиннейшие и межпоперечные мышцы стороны изгиба напряжены, а со стороны, противоположной изгибу - расслаблены. Во время выпада вперед указанные мышцы находятся в противоположном функциональном состоянии.

Передвижение

При движении змеи каждый брюшной щиток при помощи соответствующих мышц занимает положение под прямым углом к коже. Щитком, находящимся в таком положении, животное опирается о землю. Одно движение мышц - щиток прижат к коже, а на его место вступает следующий. Во время движения змеи щиток за щитком становятся мгновенной точкой опоры и отталкивания и только благодаря им возможно поступательное движение. Щитки служат змее как бы сотней крохотных ног.

Движения позвонков, ребер, мышц и щитков строго координированы; они происходят в горизонтальной плоскости. Приподнятая голова змеи опускается на землю, затем подтягивается петля передней трети тела; лотом змея опять переносит голову вперед, чтобы снова опереться ею о землю, совершить очередное поступательное движение и подтянуть за собой все тело. До тех пор, пока змея не получит точки опоры, она не в состоянии передвигаться. Змея не сможет двигаться по гладкой поверхности стекла, поскольку поперечные щитки будут лишь скользить по нему.

Если проследить за змеей во время просвечивания ее рентгеновскими лучами, можно убедиться в том, насколько сложны координированные движения ее скелета. Позвоночник легко изгибается в любом направлении и благодаря этому тело змеи может то свертываться кольцом, то приподниматься почти на треть своей длины над землей, то с невероятной быстротой устремляться вперед.

Способы передвижения змеи