Стало ясно, как змеи двигаются вперед, не используя позвоночник
Профиль
Избранное
Роботы-животные 15 января 2018, 14:43 15 января 2018, 15:43 15 января 2018, 16:43 15 января 2018, 17:43 15 января 2018, 18:43 15 января 2018, 19:43 15 января 2018, 20:43 15 января 2018, 21:43 15 января 2018, 22:43 15 января 2018, 23:43 16 января 2018, 00:43
- Дарья Загорская
Фото Joseph Fuqua II/UC Creative Services.
Фото Joseph Fuqua II/UC Creative Services.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.
- новости
Весь эфир
Двигаться как змея: это значит — необъяснимо быстро
- Дэвид Кокс
- BBC Earth
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Daniel Heuclin naturepl.com
Техасский гремучник, притаившийся среди песков или лугов южной Калифорнии (США), — один из самых терпеливых хищников в мире.
Эти змеи, как правило, проводят свою жизнь в одиночестве, прячась в засаде в ожидании следующего обеда.
Ждать они могут долго. В случае необходимости способны обходиться без пищи до двух лет, но как только им представляется шанс, становятся одними из самых опасных и умелых охотников на планете.
- Тайна драконов острова Борнео
- Самое ядовитое существо на планете Земля
- Народное средство от укуса змеи?
И, как и у всех змей, их главное оружие — не в размере и не в силе, а в скорости.
Автор фото, Brad Moon
Подпись к фото,Техасский гремучник (Crotalus atrox)
По данным исследования, опубликованного в марте 2016 года, укус змеи занимает от 44 до 70 миллисекунд.
Для наглядности: на то, чтобы моргнуть, у человека уходит примерно 200 миллисекунд. Получается, что за это время особо безжалостная змея способна укусить его аж четыре раза.
Это почти невообразимая скорость: выходит, змеи жалят гораздо быстрее, чем мы можем пошевелиться.
На самом деле, если бы мы двигались с таким же ускорением, как змеи, мы бы просто упали в обморок.
Автор фото, BS Draker naturepl.com
Подпись к фото,Техасский гремучник (Crotalus atrox)
«В большинстве случаев у потенциальной добычи нет никаких шансов уцелеть», — рассказывает Дэвид Пеннинг, сотрудник Университета Луизианы в городе Лафейетте (США).
Он в течение нескольких месяцев наблюдал за гремучниками, а также за самыми разнообразными ядовитыми и безвредными змеями с помощью высокоскоростной камеры.
«Эти хищники способны добраться до цели и нанести удар еще до того, как жертва осознает, что подверглась нападению».
Так быстро могут двигаться не только гремучники. Общее число видов змей на планете оценивается в 3,5 тысячи — от крошечных гадюк до огромных питонов, — но изученных из них очень мало.
Впрочем, даже если брать только те виды, которые уже исследованы, очевидно, что развивать такое поразительное ускорение способны очень многие.
Автор фото, Brad Moon
Подпись к фото,Это связано с уникальной физиологией змей, которая совершенствовалась в течение миллионов лет.
Во-первых, змеи чрезвычайно мускулисты. Тогда как в человеческом теле насчитывается 700-800 мышц, у змей — даже у самых малюсеньких — их от 10 до 15 тысяч.
Как это обилие мышц позволяет змее двигаться с такой головокружительной скоростью — пока неизвестно.
Автор фото, Barry Mansell naturepl.com
Подпись к фото,Техасский гремучник (Crotalus atrox) во время нападения
Некоторые считают, что они сжимаются и копят энергию для броска, а потом распрямляются, как пружина.
Однако у змей есть еще более интересная особенность, которая ставит в тупик ученых.
Поскольку эти рептилии нападают с такой скоростью, на их тело воздействуют огромные перегрузки — такие, которые могли бы полностью обездвижить практически любое животное.
Автор фото, Brad Moon
Подпись к фото,Водяной щитомордник (Agkistrodon piscivorus leucostoma)
Пеннинг обнаружил, что в момент броска на змею воздействует сила, в 30 раз превышающая силу земного притяжения.
При этом самые натренированные летчики-истребители ощущают, что руки и ноги перестают их слушаться уже при перегрузке, в 8 раз превышающей силу притяжения, когда выполняют стремительные трюки в воздухе.
Под воздействием перегрузки в 10 раз больше силы притяжения они быстро теряют сознание.
Автор фото, Mike Beynon naturepl.com
Подпись к фото,Скальный питон (Python sebae) во время нападения
«Известно, что хамелеоны и некоторые саламандры при нападении стремительно вытягивают язык в сторону добычи, и ускорение при этом может быть гораздо больше, чем у жалящей змеи, — поясняет Пеннинг. — Однако основная разница состоит в том, что таком случае движется только язык, а не мозг».
Головной мозг просто не в состоянии вынести большое ускорение.
«Мозг — это невероятно тонкий орган, который характеризуется сверхчувствительностью к ускорению и ударам, — рассказывает Пеннинг. — Поэтому-то игроки в американский футбол и надевают шлемы, а сотрясение мозга относится к серьезным травмам».
Автор фото, Brad Moon
Подпись к фото,Молодой крысиный полоз Линдхаймера (Elaphe obsoleta lindheimeri)
Когда летчик-истребитель подвергается воздействию сильного ускорения, кровь отливает к ногам, лишая головной мозг жизненно необходимого ему кислорода.
Если это происходит слишком быстро, кровь не успевает вернуться обратно к мозгу, и человек теряет сознание.
Однако змеи умудряются справиться с этой трудностью и сохранять полный контроль над ситуацией, двигаясь при этом с гораздо большим ускорением и поражая свою жертву с сокрушительной силой. Отчасти это объясняется строением змеиного черепа.
Автор фото, Visuals Unlimited naturepl.com
Подпись к фото,Череп сетчатого питона (Python reticulatus)
«Череп змеи невероятно динамичен и подвижен, — говорит Пеннинг. – Наличие в нем большого количества различных суставов придает змее гибкость и маневренность».
«Возможно, если одна из частей черепа первой достигает препятствия, она может частично принять на себя удар и «поделиться» им с другой частью, так что змея гораздо легче переносит удары, не рискуя получить сотрясение мозга».
Пеннинг считает, что разница при этом такая же, как если «ударить по мешку или ударить по кирпичной стене».
По его словам, «стена стоит на месте и принимает весь удар, а мешок движется, как бы распределяя сотрясение».
Автор фото, Brad Moon
Подпись к фото,Крысиный полоз Линдхаймера (Elaphe obsoleta lindheimeri)
Ученые сейчас пытаются выяснить, как ведут себя в таких чрезвычайных обстоятельствах скелет и нервная система змеи.
Полученные знания они собираются использовать для защиты человека в ситуациях, когда на его тело воздействует большая перегрузка.
Мысль о том, что изучение тактики нападения змеи поможет нам проектировать автомобили, которые будут лучше защищать людей от воздействия ударов, может показаться забавной. Но она значительно ближе к реальности, чем можно ожидать.
«Сейчас мы пытаемся выяснить, что именно происходит, когда змея поражает свою жертву», — рассказывает Пеннинг.
«Змеи способны вытянуть голову, замереть, немедленно перестроиться в оборонительную позицию, а затем повторять эти движения вновь и вновь».
«Вопрос в том, что помогает им относительно безболезненно переносить такие нагрузки, и можно ли использовать их секрет в будущем на благо человечества», — заключает он.
- Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Earth.
Исследование змей может улучшить робототехнику для передвижения по узким туннелям после стихийного бедствия — ScienceDaily
Змеи известны своими культовыми S-образными движениями. Но у них есть менее заметный навык, дающий им уникальную суперсилу.
Змеи могут ползать по прямой.
Биолог из Университета Цинциннати Брюс Джейн изучал механику движения змей, чтобы точно понять, как они могут двигаться вперед, как поезд в туннеле.
«Это очень хороший способ передвижения в ограниченном пространстве», — сказала Джейн. «Этим передвижением пользуются многие змеи с тяжелым телом: гадюки, удавы, анаконды и питоны».
Его исследование под названием «Ползать, не покачиваясь» было опубликовано в декабре в Журнале экспериментальной биологии .
Змеи обычно плавают, карабкаются или ползают, сгибая свой позвоночник в змеевидные кольца или используя передние кромки, чтобы отталкиваться от предметов. Крайний пример их разнообразия движений дал название гремучей змее.
Джейн, профессор биологических наук в Колледже искусств и наук Макмикена Калифорнийского университета, уже открыла механизм трех видов передвижения змей, называемых гармошкой, серпантином и боковым движением. Но прямолинейное движение змей, называемое «прямолинейным передвижением», привлекло меньше внимания, сказал он.
Эта координация мышечной активности и движений кожи была впервые исследована в 1950 году биологом Х.В. Лиссманн. Он предположил, что мышцы змеи в сочетании с рыхлой, гибкой и мягкой кожей живота позволяют ей двигаться вперед, не сгибая позвоночник.
«Прошло уже почти 70 лет, как этот тип передвижения не был хорошо изучен», — сказала Джейн.
Джейн и его аспирант и соавтор Стивен Ньюман проверили гипотезу Лиссмана, используя оборудование, недоступное исследователям в 1950-х годах.
Джейн использовала цифровые камеры высокого разрешения для съемки удавов, одновременно записывая электрические импульсы, генерируемые определенными мышцами. Это произвело электромиограмму (похожую на ЭКГ), которая показала координацию между мышцами, кожей змеи и ее телом.
Для исследования Ньюман и Джейн использовали удавов, крупных змей, известных тем, что они перемещаются по лесной подстилке по прямой линии. Они записали видео высокой четкости, на котором змеи движутся по горизонтальной поверхности, отмеченной контрольными отметками. Исследователи также добавили контрольные точки по бокам змей, чтобы отслеживать тонкое движение их чешуйчатой кожи.
Когда змея продвигается вперед на несколько дюймов, кожа на ее животе изгибается гораздо сильнее, чем кожа на грудной клетке и спине. Брюшные чешуи действуют как гусеницы на шине, обеспечивая сцепление с землей, поскольку мышцы тянут внутренний скелет змеи вперед по волнообразной схеме, которая становится плавной и бесшовной при быстром движении.
Мышцы змеи последовательно активизируются от головы к хвосту удивительно плавным и плавным образом. Две из ключевых мышц, ответственных за это, простираются от ребер (costo) до кожи (кожных), что дало им название реберно-кожные.
«Позвоночник движется вперед с постоянной скоростью, — сказал Ньюман. «Один набор мышц тянет кожу вперед, а затем закрепляется на месте. А противоположные мышцы-антагонисты тянут позвоночник».
Преимущество такого движения очевидно для хищника, поедающего грызунов и других животных, проводящих время под землей.
«Змеи произошли от роющих предков. Вы можете пролезть в гораздо более узкие норы или туннели, двигаясь таким образом, чем если бы вам приходилось сгибать свое тело и нажимать на что-то», — сказал Ньюман.
Исследование было частично поддержано грантом Национального научного фонда.
Джейн сказала, что описание Лиссмана 1950 года в основном было правильным.
«Но он предположил, что мышца, укорачивающая кожу, была механизмом, толкающим змею вперед.
Он ошибся», — сказала Джейн. «Но, учитывая время, которое он проводил исследование, я поражаюсь тому, как он смог это сделать. Я безмерно восхищаюсь его идеями».
Промышленность пыталась имитировать безногие, змеиные движения змей в роботах, которые могут осматривать трубопроводы и другое подводное оборудование. Ньюман сказал, что роботы, которые могут использовать прямолинейное движение змеи, могут найти глубокое применение.
«Это исследование может дать информацию для робототехники. Было бы большим преимуществом иметь возможность двигаться по прямой линии в небольших замкнутых пространствах. Они могли бы использовать змееподобных роботов для поиска и спасения среди обломков и разрушенных зданий», — Ньюман. сказал.
Прямолинейное передвижение — это низкая передача для змей, которые в противном случае могут развить удивительную скорость. Они используют его только тогда, когда они расслаблены. Исследователи заметили, что змеи возвращались к традиционным гармошкам и змеиным движениям, когда их пугали или подталкивали к движению.
Заядлая велосипедистка Джейн изучала физиологию и биомеханику езды на велосипеде в лаборатории в Ривешеле. Он постоянно изучает состояние сердечно-сосудистой системы всадников. Он измеряет их потребление кислорода за одну минуту на килограмм веса тела, чтобы узнать больше о том, как велосипедисты могут увеличить способность своих мышц сжигать лактазу.
Но больше всего его всегда восхищали змеи. Его работа была опубликована в более чем 70 журнальных статьях, большинство из которых посвящено некоторым аспектам поведения или биологии змей. Совсем недавно Джейн изучала передвижение змей, особенно удивительную способность некоторых из них лазить по деревьям.
Джейн преподает зоологию позвоночных, физиологию и биомеханику человека в Калифорнийском университете.
Неизменный интерес Джейн к змеям позволил науке проникнуть в суть многих ранее незадокументированных поведенческих явлений. Он изучал крабоядных змей в Малайзии и проверяет остроту зрения змей в своей импровизированной оптической лаборатории в Калифорнийском университете.
Испытав пределы своей подвижности, Джейн сможет больше узнать о сложном управлении движениями змеи. Это может пролить свет на то, как люди могут выполнять скоординированные движения.
«Что позволяет им двигаться во всех этих различных направлениях и иметь дело со всей этой трехмерной сложностью, так это разнообразие или пластичность нейронного контроля над мышцами», — сказала Джейн. «Даже если бы у животного была физическая сила, чтобы что-то сделать, у него не обязательно был бы нейронный контроль».
Джейн хочет узнать больше о том, как это усовершенствованное управление моторикой помогает змее извиваться.
«Они двигаются столь увлекательными способами. Это потому, что у них такое невероятное разнообразие двигательных паттернов, которые может генерировать нервная система?» он сказал.
«Несмотря на то, что все змеи имеют одинаковый план тела, есть полностью водные змеи, змеи, которые передвигаются по плоским поверхностям, змеи, которые передвигаются в горизонтальной плоскости, змеи, которые ползают.
Они ходят повсюду», — сказал он. «И причина, по которой они могут ходить повсюду, заключается в том, что у них так много разных способов управлять своими мышцами. Это довольно интригующе».
Четыре типа движения змей:
Змеевидность: также называемая боковой волнистостью, это типичное движение змей из стороны в сторону по пересеченной местности или в воде.
Концертина: Змеи скручиваются в чередующиеся кривые, прежде чем выпрямиться, чтобы двигаться вперед.
Боковой ветер: Змеи изгибаются волнами как из стороны в сторону, так и в вертикальной плоскости, чтобы поднять тело, чтобы образовать всего несколько точек контакта с землей. Это помогает гремучим змеям перемещаться по горячему песку или взбираться на дюны.
Прямолинейный: Специализированные мышцы двигают кожу живота змеи, толкая ее вперед по прямой линии. Это позволяет змеям проскальзывать через норы, не намного большие, чем они сами.
Как передвигаются змеи? — AZ Animals
Key Points
- Змеи сокращают и расслабляют мышцы тела вверх и вниз по длине своего тела. Что происходит, так это создание силы в нескольких точках одновременно, которая активирует мышцы спины.
- Змеи также используют акт напряжения мышц, что требует значительно большей энергии, чем другие методы движения.
- Зоологи уже давно определили четыре типа движения, которые змеи используют для навигации по окружающей среде.
Что происходит, так это создание силы в нескольких точках одновременно, которая активирует мышцы спины. Сильные конечности и замечательный метаболизм гепардов позволяют им развивать наземную скорость в 80 миль в час, в то время как обыкновенный стриж имеет развитое тело и крылья, которые позволяют ему оставаться в воздухе в течение 10 месяцев.
Напротив, скольжение змеи может показаться немного не впечатляющим.
Эти рептилии потеряли свои ноги в результате естественного отбора и выросли, чтобы покрыть все континенты, кроме Антарктиды, не испытывая при этом явной необходимости возвращаться назад.
Но более 3000 различных видов змей на планете очень разнообразны.
Во многих случаях мы можем видеть, как змеи могли развить уникальные характеристики, чтобы помочь смягчить недостаток ограниченной подвижности по сравнению с проворной — и типично млекопитающей — добычей, такой как крысы и кролики.
Яд и камуфляж особенно распространены, но здесь задействовано больше эволюционных изощрений, чем может показаться неспециалисту.
Тем не менее, как и у всех других рептилий, движение остается важной частью способности змей к выживанию. Так как же двигаются змеи? Зоологи уже давно определили четыре типа движения, которые змеи используют для навигации по окружающей среде, но мы продолжаем узнавать больше о том, как они передвигаются.
Мы также обнаруживаем, что часто существует гораздо больше нюансов и различий между стилем движения видов змей, которые могут казаться нам идентичными.
Кроме того, змеи известны своими S-образными движениями. Однако у них есть менее известный навык — способность ползти по прямой. Биологи считают, что причина этого в том, чтобы помочь им выбраться из замкнутого пространства.
Многие тяжелые змеи, такие как гадюки, удавы и питоны, полагаются на эту довольно удобную способность.
Исследователи часто предлагают новые и более тонкие схемы для объяснения передвижения змей. Многие из них являются разумными вариантами, но четыре общепризнанных метода продолжают оставаться наиболее обобщенной структурой, которая у нас есть. Вот что мы знаем о том, как змеи передвигаются без ног.
1. Боковая волнистость
Голова и шея змеи направляют ее тело при движении.©iStock.com/Schumaher
Как часто двигаются змеи? Каков один из их предпочтительных методов перемещения из одной точки в другую?
Если вы когда-нибудь видели змею в дикой природе, скорее всего, она использовала боковые волнообразные движения. Это наиболее распространенная форма передвижения змей, в основном потому, что она продолжает оставаться очень эффективным методом передвижения. Африканская черная мамба признана одной из крупнейших змей в мире, и они могут развивать максимальную скорость в 12 миль в час с помощью своего традиционного скольжения.
То, что кажется бесшовным и плавным змеевидным движением по поверхности земли, является результатом сокращения и расслабления мускулов змеи вверх и вниз по всей длине ее тела. Создавая силу в нескольких точках одновременно и последовательно активируя мощные спинные мышцы по всей длине своего длинного тела, они могут эффективно волнообразно перемещать свое тело вперед по сегментам.
Эти мышцы создают импульс, но голова и шея направляют тело змеи.
Боковая волнистость также получила такое широкое распространение, потому что это такой гибкий способ передвижения без ног. Тяга их чешуи превратила многие виды змей, включая зеленую древесную змею, в потрясающих альпинистов.
Морские змеи изгибаются в поперечном направлении, чтобы охотиться на рыбу в воде, и у них даже развились плавники, напоминающие весла, которые помогают им более эффективно преодолевать большие расстояния в воде. Несмотря на это, змеям потребовались некоторые очень специфические модификации, чтобы они могли двигаться таким образом.
От впечатляюще гибкой связи между их позвоночником и кожей до их чешуи, предназначенной для сцепления с поверхностью, как гусеницы шины, фирменное скольжение змеи требует конвергенции узкоспециализированных черт, развивающихся в течение длительного периода времени. Но наиболее впечатляющими могут быть их навыки мелкой моторики, которые должны быть в состоянии быстро приспосабливаться к изменениям трения и контролировать колебания различных сегментов своего скользящего тела вокруг препятствий.
Боковая волнистость является стандартной для большинства змей, но она также кажется одной из самых сложных. Исследователи заметили явные различия в характере и поведении волнистых змей, особенно заметные различия между змеями, которые извиваются на суше и в воде.
По мере развития исследований вполне вероятно, что боковые волнообразные движения в конечном итоге будут подразделяться на более широкий диапазон стилей движений.
2. Передвижение гармошкой
Метод движения, известный как гармошка, кажется одним из самых простых подходов к движению.
Однако есть причина, по которой мы видим, что гораздо меньше змей полагаются на него по сравнению с боковой волнистостью. Чтобы использовать этот второй метод, змеи выгибают свои длинные тела вверх, напрягая мышцы, затем используют дополнительную длину, чтобы толкать передние половины своего тела вперед и тянуть заднюю половину назад.
Это простая форма движения, которая позволяет змеям двигаться по прямой линии, а не волнообразно, но акт напряжения мышц таким образом приводит к значительному увеличению расхода энергии по сравнению с другими методами движения. Тот факт, что он не идеален по скорости, также является еще одним недостатком.
Исследование 2018 года, посвященное окаменелостям черепов рептилий и змей, предлагает как правдоподобную предпосылку для давно остававшегося без ответа вопроса о том, как змеи произошли от рептилий, так и ключ к разгадке того, почему у змей развилась такая особая форма подвижности. Новый предок змеи, по-видимому, относится к типу роющих рептилий, и естественный отбор в конечном итоге уменьшил размер их ног до нуля.
Этот уникальный подход к изгибу имеет смысл для обеспечения импульса движения вперед, необходимого для проникновения в утрамбованную грязь и почву. В то время как змеи, использующие движение гармошки, могут считаться более примитивными, чем другие виды, правда в том, что этот стиль движения просто лучше всего приспособлен для определенных видов в определенных условиях.
Большинство змей, которые путешествуют таким образом, происходят от крупных видов, таких как питоны и удавы, но среди древесных видов также предпочтение отдается стилю передвижения. Соединительное движение движений гармошкой значительно облегчает преодоление расстояния между ветвями или конечностями при пересечении древесных высот.
3. Закручивание в сторону
Гремучие змеи Sidewinder хорошо известны своим движением закручивания в сторону.©Галина Савина/Shutterstock.com
Гремучие змеи Сайдвиндер — это змеи, наиболее известные своим стилем бокового движения, но они не единственные змеи, демонстрирующие такое поведение.
Хотя функционально это похоже на то, как работает боковая волнистость, змеи, изгибающиеся в стороны, позволяют только части своего тела касаться поверхности земли и используют это в качестве фокуса для регулировки остальной части тела.
Это сложнее, чем кажется, поскольку извивающаяся змея отрывает свое тело от земли. Это может показаться хаотичным и неэффективным способом передвижения, но гремучая змея может развивать скорость до 18 миль в час в местах своего обитания по всей Мексике и на юго-западе Америки.
Sidewinding, по-видимому, имеет очень ограниченное применение в большом сообществе змей, но это только потому, что он был разработан для условий очень специфических мест обитания.
В случае с гремучей змеей и сахарской рогатой гадюкой проблема, которую необходимо преодолеть, — это рыхлый и горячий песок палящей пустыни. Сведение к минимуму прямого контакта с песком и регулярное смещение точек соприкосновения помогают змее избежать смещения песка под собой.
Гомалопсин является исключением. Эти змеи, обитающие по всей Индонезии и Австралии, используют метод бокового движения, чтобы ориентироваться в своих грязных экосистемах. Сайдвиндеры пустыни могут эффективно преодолевать большие расстояния без ног, но они особенно искусны в лазании. Расположив свой вес как можно ближе к дюнам, по которым они взбираются, они могут подняться практически по самой крутой песчаной поверхности.
4. Прямолинейное передвижение
Как двигаются змеи, когда им нужно производить как можно меньше шума?
Прямолинейная локомоция похожа на движение гармошкой в том смысле, что она позволяет змеям идти по прямой линии и, как правило, является предпочтительной формой навигации для более крупных змей, но змеи используют сильные мышцы живота, а не поднимаются в высокие кольца. .
Хотя это делает прямолинейное передвижение плохим методом лазания по деревьям, считается, что оно коренится в том же методе рытья нор, который определял передвижение первых потомков змей.
Поднимая тело и продвигаясь вперед более медленными и менее драматичными движениями, более крупные змеи могут двигаться с постоянной скоростью, сводя к минимуму затраты энергии.
Прямолинейное движение часто является предпочтительным выбором для самых крупных видов змей. Это потому, что, хотя прямолинейное движение является одной из самых медленных форм передвижения, оно дает змеям возможность двигаться почти бесшумно. Это явное преимущество для охотников из засад, таких как удавы. Но для большинства змей прямолинейное движение обычно существует как единственный инструмент в их большом наборе инструментов движения.
Древесные змеи сочетают прямолинейное движение с движением гармошкой при перемещении по деревьям, и есть некоторые свидетельства того, что большинство видов змей будут использовать его, даже когда они в основном перемещаются, используя боковые волнообразные движения.
Прямолинейное движение также является предпочтительным выбором, когда змее нужно протискиваться через тесные пространства или перемещаться по туннелям.
Это оказалось настолько эффективным методом на труднопроходимой местности, такой как грязь и камни, что инженеры начали использовать прямолинейное движение в качестве альтернативы колесным роботам.
В частности, в сложных условиях эти типы роботов демонстрируют большие перспективы не только для навигации в условиях окружающей среды, но и благодаря их надежности и сравнительно низкой частоте механических отказов.
Далее…
- Как поймать змею – Нужно правильно поймать змею? Нажмите здесь, чтобы избежать дорогостоящих ошибок!
- Как змеи какают? – Какают все, кроме бабочек, а как это делают змеи? Продолжайте читать, чтобы учиться!
- Как спариваются змеи? – Как размножаются змеи? Живорожают или откладывают яйца? Факты могут вас удивить!
Откройте для себя змею-монстра, которая в 5 раз больше анаконды
Каждый день A-Z Animals рассылает одни из самых невероятных фактов в мире из нашего бесплатного информационного бюллетеня.