Sposób, w jaki porusza się wąż. Naukowcy odkryli, dlaczego węże szybko się czołgają

Naukowcy odkryli, dlaczego węże szybko się czołgają

MOSKWA, 18 lutego. Nauka przez długi czas nie mogła znaleźć odpowiedzi na pytanie, dlaczego węże są w stanie poruszać się tak szybko, ponieważ raczkowanie jest dość skomplikowanym sposobem poruszania się. Wierzono, że podczas zakrętów ciało węża jest odpychane przez nierówności w ziemi i przez różne rośliny, co daje mu możliwość szybszego czołgania się, pisze Science.YoRead.ru.

Naukowcy przeprowadzili szereg badań i obalili tę opinię. Odkryli, że sekret szybkiego ruchu węża tkwi w budowie jego łusek. Łuski na skórze brzucha węża są ułożone w taki sposób, aby nie pozwalały mu poruszać się w kierunku ogona i na boki, określając tym samym kierunek do przodu jako preferowany. Podobny tryb ruchu stosowany jest w narciarstwie i łyżwach. Takie nierównomierne tarcie w różnych kierunkach ruchu jest powszechnie nazywane anizotropią tarcia.

Aby udowodnić swoją teorię, naukowcy zbudowali matematyczny model ruchu węża, w którym przyjęli prędkość, z jaką porusza się środek masy węża jako funkcję wielkości i prędkości tarcia, które pojawia się, gdy ciało węża jest zginane.

Badanie skonstruowanego modelu matematycznego potwierdziło słuszność naukowców i pokazało, że łuski przyczyniają się do nierównomiernego tarcia ciała węża o różne powierzchnie, co pozwala na szybkie poruszanie się węża nawet na śliskich powierzchniach.

Wcześniej donoszono, że w Chinach znaleziono węża z jedną szponiastą łapą pośrodku ciała, przypominającą kończynę jaszczurki lub żaby. Dziwny mutant „pojawił się” o północy w sypialni 66-letniego mieszkańca miasta Suining w południowo-zachodnim Syczuanie. Wąż o długości 40,5 cm i grubości małego palca wspiął się na pionową powierzchnię, zręcznie czepiając się jej pazurami jednej nogi. Chinka mówi, że bardzo się przestraszyła, ale mimo to miała „odwagę” pobić stwora pantofelkiem na śmierć. Co więcej, upewniając się, że wąż nie żyje, kobieta umieściła go również w butelce z alkoholem. Dzięki jej niemal profesjonalnym działaniom chińscy naukowcy zdobyli zmutowanego gada i już prowadzą niezbędne badania. Jeden z nich, specjalista od węży, przyznał gazecie, że to, co zobaczył, zszokowało nawet jego. Ma nadzieję, że przyczynę mutacji dowie się dopiero na podstawie wyników autopsji.

Najczęstszą mutacją wśród węży jest dziś „dwugłowa”. Powstaje na tej samej zasadzie, co podwojenie części ciała u bliźniąt syjamskich. Takie osobniki mają niewielkie szanse na przeżycie na wolności, choćby dlatego, że obie głowy nieustannie dążą do ataku na siebie.

Sposoby transportu

Może się wydawać, że poruszanie się bez nóg jest bardzo trudne, ale węże robią to po mistrzowsku. W rzeczywistości są w stanie poruszać się po ziemi na cztery główne sposoby. Jeśli jedna metoda nie działa, używają innej. Czasami, zwłaszcza na bardzo płaskiej powierzchni, muszą wypróbować wszystkie cztery sposoby. Pełzające węże mogą być dość szybkie, a niektóre z nich są nawet w stanie gonić swoją zdobycz. Jednak nawet najszybsze węże rzadko osiągają prędkość przekraczającą 8 km/h. Rekord prędkości pełzania wynosi 16-19 km/h i należy do czarnej mamby.

1. Ruch akordeonowy
Jednym ze sposobów poruszania się węża jest ruch akordeonu. Najpierw wąż zbiera ciało w fałdy. Następnie, trzymając czubek ogona w miejscu, wypycha przód ciała do przodu. I wreszcie napina tył ciała.

2. Ruch gąsienicy
Za pomocą ruchu gąsienicy wąż może poruszać się po linii prostej. Używa tego ruchu, gdy musi pokonać jakieś wąskie gardło. Jednocześnie wąż porusza duże łuski znajdujące się na brzuchu. Jedna po drugiej łuski zapadają się w ziemię jak małe szpatułki. Gdy tylko łuska zapadnie się w ziemię, mięśnie przesuwają ją w kierunku ogona. Łuski jedna po drugiej odpychają się od ziemi i dzięki temu wąż się porusza. Ta sama metoda jest stosowana przez ludzi, którzy wiosłują na statku. Zatapiają wiosła w wodzie w taki sam sposób, w jaki węże zatapiają łuski w ziemi.

3. Ruch wijący się
Zaprojektowany do poruszania się po twardym podłożu. Aby iść do przodu, wąż pochyla się na bok, opierając się na kamieniach, korzeniach, patykach lub innych twardych przedmiotach. Podczas tego ruchu węże naprzemiennie napinają mięśnie po bokach, tak że ich tułów wygina się w kształt litery S: wąż wije się i czołga.
Falowanie ciała jest najczęstszym sposobem pełzania węży. Spokojnie pełzający wąż to niesamowicie piękny i urzekający widok. Wydaje się, że nic się nie dzieje. Ruch jest prawie niezauważalny. Ciało wydaje się leżeć nieruchomo, a jednocześnie szybko płynie. Poczucie swobody poruszania się węża jest zwodnicze. W jej niesamowicie silnym ciele wiele mięśni pracuje synchronicznie i miarowo, dokładnie i płynnie przenosząc ciało. Każdy punkt ciała stykający się z podłożem znajduje się na przemian w fazie podparcia, pchania lub przenoszenia do przodu. I tak ciągle: support-push-transfer, support-push-transfer… Im dłuższe ciało, tym więcej skłonów i szybszy ruch. Dlatego w toku ewolucji ciała węży stawały się coraz dłuższe. Pod tym względem są mistrzami wśród kręgowców. Liczba kręgów w nich może osiągnąć 435 (u ludzi dla porównania tylko 32-33).

4. Skręcanie lub bieganie boczne - jest to metoda poruszania się, z której korzystają tylko niektóre gatunki węży żyjących na pustyni. Korzystając z tej metody, mogą szybko poruszać się po luźnym piasku, a poruszają się tak błyskawicznie, że trudno je śledzić. W tym przypadku głowa węża porusza się na boki i do przodu, a następnie podciąga się tułów. Węże zaczynają prawie chodzić, jeśli można tak powiedzieć o istotach zupełnie beznogich: opierając się na plecach, wysuwają przód, potem odwrotnie.
Jednocześnie pojawiają się bardzo dziwne ślady w postaci ukośnych równoległych pasków z haczykami na końcu. Nie od razu zgadniesz, że taki ślad może zostawić żywa istota! W ten sposób porusza się piaszczysta efa - bardzo niebezpieczny wąż, który mieszka z nami w Azji Środkowej.

Oprócz tych metod wciąż istnieją bardzo nietypowe techniki ruchu. Na przykład w Indonezji, Indochinach i na Filipinach żyją węże z rodzaju Chrysopelea, podrodziny fałszywych węży. Są nazywane niebiańskimi ze względu na ich wdzięk i piękno. Rajski wąż żyje na palmach, gdzie żywi się jaszczurkami. A jeśli chce zmienić miejsce zamieszkania, leci na inną palmę. Podczas lotu jego ciało przybiera kształt litery S, a ogon służy jako ster. Przed skokiem wąż bierze głęboki oddech, tworząc wewnątrz ciała komorę powietrzną, która pełni rolę spadochronu i umożliwia szybowanie na odległość do 35 metrów.

Niektóre węże potrafią nawet skoczyć do przodu, najpierw zbierając ciało w pierścienie, jak sprężyna, a następnie ostro je prostując.

Węże nie mają nóg ani nawet podstaw, ale jak udaje im się „biegać” tak szybko? Zainteresowanie Zapytaj. Węże, po utracie kończyn, wróciły do starego sposobu transportu. Wydaje nam się, że wąż porusza się za pomocą tarcz brzusznych, łapiąc je o ziemię. Ale to nieprawda. Uważnie obserwując ruch węża i badając dekanalnie metody jego poruszania się, stwierdzono, że poruszają się one bardzo konkretnie, wykorzystując ruch całego ciała. Wąż wygina tułów w płaszczyźnie poziomej, tworząc fale zakrętów, które nieustannie podążają od przodu do tyłu, tworząc siłę, która porusza węża do przodu.

Przeszkodą w ruchu węża jest idealnie płaska powierzchnia. Węże nie mogą czołgać się po szkle lub . Ale jeśli jest nawet najmniejsza szorstkość, ruch jest całkiem możliwy. Zgodnie z tą zasadą węże „chodzą” po piasku. Podczas zginania ciała luźny piasek przesuwa się i tworzy fałdy, które ułatwiają ruch. To prawda, że prędkość ruchu jest bardzo niska.

Podczas poruszania się po gładkiej powierzchni dochodzi do tarcia między przodem ciała a glebą (tarcie statyczne), wąż zbiera ciało w akordeon i ciągnie do tyłu - tarcie ślizgowe jest mniejsze niż tarcie statyczne. Następnie, opierając się na ogonie węża, rzuca się przednią częścią ciała i ponownie kurczy się w akordeonie. Tę metodę poruszania stosują duże węże o ciężkim i mocnym ciele. Więc „idź” boa, węże i żmije.

Jest inny sposób na poruszanie wężem. Opiera się na różnicy między tarciem statycznym a tarciem ślizgowym. Przy takim pełzaniu wąż się nie zgina, a jego ciało pozostaje proste. Część tarcz na brzuchu jest przymocowana do ziemi, a druga część jest ciągnięta do przodu przez mięśnie. Ruchome tarcze są nieruchome, a te, które nie były ruchome, są podciągane. Ten „prostoliniowy” sposób poruszania się jest używany przez węże o krótkim ciele i grubym, są to węże boa i ślepe.

Obie opisane metody poruszania się węży nie pozwalają im na szybkie pełzanie, choć pozwalają pokonywać gładkie powierzchnie. Węże używają „ruchu bocznego”, aby szybko się poruszać. Boczny sposób „chodzenia” węży można zaobserwować tylko w nich, a inne zwierzęta również stosują inne metody poruszania się.

Poruszając się na boki wąż leżąc na ziemi lub piasku unosi głowę, a następnie przednią część ciała wygina ją pod kątem prostym i kładzie w nowym miejscu. Nacisk kładziony jest na dwa punkty, wąż robi to samo z resztą ciała, więc w częściach przenosi swoje ciało do przodu i na bok w kierunku ruchu. W trakcie takiego ruchu na piasku pozostają ślady w postaci odcisków ciała węża, skierowane skośnie do kierunku ruchu. Tak chodzą węże tego gatunku - żmije rogate, efy, grzechotniki żyjące w piaskach.

Nie ma wątpliwości, że fantazja natury znacznie przewyższa ludzką: niesamowite kształty, jasne kolory, wszelkiego rodzaju rozmiary żywych i wymarłych przedstawicieli flory i fauny często po prostu nie mieszczą się w ramach naszej percepcji. Ale w przeciwieństwie do postaci z książek i filmów science fiction, w prawdziwych organizmach każda z tych ekspresyjnych cech jest niezbędna do pełnienia określonej funkcji. Dotyczy to zwłaszcza sposobu, w jaki podróżujesz.

Gładkie rybie łuski pokryte cienką warstwą śluzu; mocne i jednocześnie lekkie ptasie pióra; cienkie skórzaste błony latających jaszczurek; pazury kota; wystający kciuk u naczelnych; liczne „znaleziska” do chodzenia w pozycji pionowej, z których ludzie są tak dumni; sześć lub nawet więcej par nóg u stawonogów. Ale każda z tych kończyn musi być kontrolowana, a nawet równoważona przez resztę ciała, aby nie trzeba było jej ponownie podnosić.

Pod tym względem węże, robaki i beznogie płazy dokonały właściwego wyboru - jeśli już jesteś na powierzchni, to tak naprawdę nie masz gdzie spaść. Ale mechanika ich ruchu okazała się znacznie bardziej skomplikowana, niż się wydawało. David Hu z New York University i współpracownicy

wykazali, że charakterystyczne pełzanie zapewnia nierównomierny rozkład siły tarcia na powierzchni ciała w kontakcie z podłożem oraz stała redystrybucja ciężaru.

W tym zasadniczo różnią się od swoich „braci” w nieszczęściu - robaków i beznogich płazów. Te ostatnie syntetyzują dużą ilość śluzu, robaki pchają się do przodu, przywierając do małych włosków. Ale w przypadku węży do niedawna pozostawało tylko opieranie się na hipotezach.

Według jednego z nich siła tarcia w kierunku wzdłużnym była znacznie mniejsza niż w kierunku poprzecznym. Jeśli dodasz tutaj możliwość skręcania się, pętle zapewnią niezbędną stabilność, a ruch będzie kontynuowany do przodu. Demonstracją tego podejścia są roboty-węże na kółkach, których ciało porusza się z łatwością do przodu i nie porusza się wcale na boki. Potrzebują jednak również punktu podparcia, z którego mogą budować. W przypadku piasku lub gołego kamienia takie podejście nie zadziała.

Autorzy publikacje w Proceedings of National Academy of Sciences znacznie rozszerzyliśmy dotychczasowe wyobrażenia o ruchu tych gadów. Ich podopiecznymi było 10 młodych węży mlecznych (wąż królewski Campbella lub Lampropeltis triangulum campbelli). Te węże, pochodzące z Ameryki Północnej, są znane z wyglądu bardzo podobnego do trujących boleni koralowych, chociaż same są znacznie mniej niebezpieczne.

Na początek eksperymentatorzy dokonali eutanazji gadów i zmierzyli siłę tarcia we wszystkich kierunkach.

Zgodnie z oczekiwaniami, przy ruchu w bok okazało się, że jest to prawie dwa razy więcej, a do tyłu - półtora, niż przy ruchu do przodu.

Ale dzieje się tak tylko wtedy, gdy powierzchnia jest szorstka. Jeśli coś supergładkiego działało jako podłoże, siła tarcia we wszystkich kierunkach zmierzała do zera. Jednak nie spodziewali się cudu od węży - dziwnie byłoby uwierzyć, że łuski przylegają do czegoś, czego w zasadzie nie można zaczepić na różne sposoby.

Otrzymany model wyjaśnia również zdolność węży do poruszania się po pochyłej powierzchni i daje obliczone prędkości, które są prawie zbliżone do rzeczywistych.

Dynamiczny rozkład obciążenia w zakrętach bocznych. Górne zdjęcie - Wąż czołgający się po lustrze. To zdjęcie pokazuje "falę" używaną do redystrybucji ciężaru. Chociaż to zdjęcie zostało zrobione bardziej w celach demonstracyjnych (powierzchnia jest gładka, więc gad prawie się nie porusza), to samo zjawisko zaobserwowano podczas poruszania się po nierównych powierzchniach. Poniżej znajduje się szacunkowa siła napędowa modelu o równomiernym (wiersz środkowy) i nierównomiernym (wiersz dolny) rozkładzie masy. Czerwona kropka oznacza środek masy, czarne kropki oznaczają miejsca największego nacisku na powierzchnię //David L.Hu i in., PNAS

Naukowcy tłumaczą brakujące „kilometry na godzinę” jako rodzaj fali, którą wąż wysyła przez swoje ciało. Udało jej się zarejestrować, gdy wideo rejestruje ruch na lustrzanej powierzchni. Jednocześnie gady nie odrywają całkowicie swojego ciała, a jedynie zmniejszają obciążenie niektórych obszarów, stale przesuwając środek masy.

Autorzy spodziewają się nawet, że znajdą praktyczne zastosowanie dla swojego odkrycia – takie roboty w niektórych przypadkach są znacznie lepsze od robotów kołowych, a nawet „sześciopalcowych”. Koła będą całkowicie bezużyteczne, jeśli wysokość przeszkody jest większa niż połowa średnicy koła, a kończyny wymagają znacznie więcej miejsca do manewrowania niż cienkie, elastyczne ciało. Tak więc podczas analizowania gruzu lub podczas rekonesansu takie roboty węże mogą przynieść wiele korzyści. Pozostaje tylko nauczyć się, jak zrobić łuski podobne do węża.

Sposoby transportu

4. Skręcanie lub bieganie boczne- jest to metoda poruszania się, z której korzystają tylko niektóre gatunki węży żyjących na pustyni. Korzystając z tej metody, mogą szybko poruszać się po luźnym piasku, a poruszają się tak błyskawicznie, że trudno je śledzić. W tym przypadku głowa węża porusza się na boki i do przodu, a następnie podciąga się tułów. Węże zaczynają prawie chodzić, jeśli można tak powiedzieć o istotach zupełnie beznogich: opierając się na plecach, wysuwają przód, potem odwrotnie.
Jednocześnie pojawiają się bardzo dziwne ślady w postaci ukośnych równoległych pasków z haczykami na końcu. Nie od razu zgadniesz, że taki ślad może zostawić żywa istota! W ten sposób porusza się piaszczysta efa - bardzo niebezpieczny wąż, który mieszka z nami w Azji Środkowej.

Niektóre węże potrafią nawet skoczyć do przodu, najpierw zbierając ciało w pierścienie, jak sprężyna, a następnie ostro je prostując.

Układ mięśniowy gadów reprezentowany jest przez mięśnie żucia, mięśnie szyjne, mięśnie brzucha oraz mięśnie zginaczy i prostowników. Istnieją charakterystyczne dla wyższych kręgowców mięśnie międzyżebrowe, które odgrywają ważną rolę w akcie oddychania. Mięśnie podskórne pozwalają na zmianę pozycji zrogowaciałych łusek.

Mięśnie głowy.

Z uwagi na to, że węże nie przeżuwają ofiary, lecz połykają ją w całości, ich mięśnie żucia nie osiągają silnego rozwoju i służą do otwierania, zamykania pysków i przytrzymywania zdobyczy za pomocą licznych małych zębów. Mięśnie twarzy są słabo rozwinięte, więc usta i czubek nosa węży są praktycznie nieruchome i mają mocną podstawę tkanki łącznej.

Mięśnie kręgosłupa.

Ta grupa mięśniowa jest wysoko rozwinięta i dobrze zróżnicowana. Węże mają następujące grupy mięśni wielosegmentowych:

Mięśnie najdłuższe tułowia i ogona (m. longissimus trunci et coccygey) - Mięśnie te zapewniają wyprost kręgosłupa i ruchy boczne ciała.

Mięśnie międzykręgowe (m. interspinales) - Przyczyniają się do wydłużenia kręgosłupa.

Mięśnie poprzeczne krótkie (m. intertransversarii) - zapewniają boczne ruchy tułowia węży.

Podnośniki żeber m. in. levatori costarum) - Te mięśnie są najbardziej rozwinięte u kobr w odcinku szyjnym i zapewniają ekspansję szyi z utworzeniem „kaptura”.

wąż podrzędny trujący szkielet

Zwijacze żeber m. in. retraktory costarum) - zaczynają się od proksymalnego końca żebra, kończą na łuku tylnego kręgu.

Dolne żebra (m. depressores costarum) - zaczynają się na brzusznej powierzchni proksymalnego końca żebra, kończą na brzusznej powierzchni trzonu kręgowego.

Mięśnie międzyżebrowe (m. międzyżebrowe) - zlokalizowane między żebrami, wysoko rozwinięte.

Zginacze kręgosłupa (m. flexores) - wysoko rozwinięte, zwłaszcza u boa i pytonów, zlokalizowane na brzusznej powierzchni trzonów kręgów, przerzucające się na kilka segmentów - są to długie mięśnie tułowia i ogona.

Silny rozwój i elastyczność opisanych grup mięśni zapewnia ruch serpentynowy, to znaczy ruch za pomocą zgięć ciała i żeber, które nie są zamknięte brzusznie. Innymi słowy, węże, wijąc się, „chodzą po żebrach”. Kiedy wąż robi zgięcie, mięśnie najdłuższe i poprzeczne z boku zgięcia są napięte, a po stronie przeciwnej do zgięcia są rozluźnione. Podczas wykroku do przodu mięśnie te znajdują się w odwrotnym stanie funkcjonalnym.

Ruch

Kiedy wąż się porusza, każda tarcza brzuszna, za pomocą odpowiednich mięśni, ustawia się pod kątem prostym do skóry. Z tarczą w tej pozycji zwierzę spoczywa na ziemi. Jeden ruch mięśni – tarcza dociskana jest do skóry, a następny zajmuje jej miejsce. Podczas ruchu węża tarcza za tarczą staje się natychmiastowym punktem oparcia i odpychania i tylko dzięki nim możliwy jest ruch do przodu. Scutes służą wężowi jak setki malutkich nóg.

Ruchy kręgów, żeber, mięśni i tarczek są ściśle skoordynowane; występują w płaszczyźnie poziomej. Podniesioną głowę węża opuszcza się na ziemię, a następnie podciąga się pętlę przedniej trzeciej części ciała; z dużą ilością, wąż ponownie rusza głową do przodu, aby ponownie oprzeć się o ziemię, wykonać kolejny ruch do przodu i pociągnąć za sobą całe ciało. Dopóki wąż nie znajdzie oparcia, nie jest w stanie się poruszać. Wąż nie będzie mógł poruszać się po gładkiej powierzchni szkła, ponieważ krzyżujące się płytki będą się tylko po niej ślizgać.

Jeśli podążysz za wężem podczas skanowania promieniami rentgenowskimi, możesz zobaczyć, jak złożone są skoordynowane ruchy jego szkieletu. Kręgosłup łatwo wygina się w dowolnym kierunku, dzięki czemu ciało węża może albo zwinąć się w pierścień, albo unieść się prawie na jedną trzecią swojej długości nad ziemię, albo pędzić do przodu z niesamowitą prędkością.

lokomocja węża

W rzeczywistości węże mogą poruszać się po ziemi na cztery główne sposoby. Jeśli jedna metoda nie działa, używają innej. Czasami, zwłaszcza na bardzo płaskiej powierzchni, muszą wypróbować wszystkie cztery sposoby. Pełzające węże mogą być dość szybkie, a niektóre z nich są nawet w stanie gonić swoją zdobycz. Jednak nawet najszybsze węże rzadko osiągają prędkość przekraczającą 8 km/h. Rekord prędkości pełzania wynosi 16-19 km/h i należy do czarnej mamby.

1. Ruch z akordeonem.

Najpierw wąż zbiera ciało w fałdy. Następnie, trzymając czubek ogona w miejscu, wypycha przód ciała do przodu. I wreszcie napina tył ciała.

2. Ruch gąsienicy.

Wąż może poruszać się w linii prostej. Używa tego ruchu, gdy musi pokonać jakieś wąskie gardło. Jednocześnie wąż porusza duże łuski znajdujące się na brzuchu. Jedna po drugiej łuski zapadają się w ziemię jak małe szpatułki. Gdy tylko łuska zapadnie się w ziemię, mięśnie przesuwają ją w kierunku ogona. Łuski jedna po drugiej odpychają się od ziemi i dzięki temu wąż się porusza.

3. Ruch wijący się.

Zaprojektowany do poruszania się po twardym podłożu. Aby iść do przodu, wąż pochyla się na bok, opierając się na kamieniach, korzeniach, patykach lub innych twardych przedmiotach. Podczas tego ruchu węże naprzemiennie napinają mięśnie po bokach, tak że ich tułów wygina się w kształt litery S: wąż wije się i czołga.

Falowanie ciała jest najczęstszym sposobem pełzania węży.

4. Skręcanie lub bieganie na boki to sposób poruszania się używany tylko przez niektóre gatunki węży żyjących na pustyni. Dzięki tej metodzie mogą szybko poruszać się po sypkim piasku. W tym przypadku głowa węża porusza się na boki i do przodu, a następnie podciąga się tułów. Węże zaczynają prawie chodzić, jeśli można tak powiedzieć o istotach całkowicie beznogich: opierając się na plecach, niosą przód do przodu, potem odwrotnie.

5. Ruch kopania.

Wśród nich są na przykład ślepe węże.

Wiele gatunków ślepych węży ma małe oczy, które potrafią odróżnić światło od ciemności; niektóre gatunki w ogóle nie mają oczu. Mocna czaszka i duże tarcze z przodu głowy pomagają ślepym wężom kopać tunele w grubej luźnej glebie.

Często węże uciekają pod ziemię przed upałem lub zimnem. Inni szukają norek małych zwierząt i wspinając się na nie zjadają ich właścicieli. Dla niektórych węży pustynnych piasek zapewnia doskonałe kryjówki. Odsłonąwszy jedynie głowy nad jej powierzchnią, cierpliwie czekają na zdobycz.

6. Woody wygląd.

Wiele węży dobrze wspina się po gałęziach drzew i krzewów. Ale niektóre gatunki węży spędzają całe życie w koronach drzew. Takie węże nazywane są wężami drzewnymi. Podczas polowania na jaszczurki meksykański wąż ostrogłowy często rzuca swoim ciałem z gałęzi na gałąź. Przygotowując się do „lotu”, wąż spłaszcza ciało, mocno rozchylając żebra. To pozwala jej płynnie szybować w powietrzu.

Ruch węży jest pełen uroczej oryginalności. Widok cicho przesuwającej się meandrującej taśmy robi na widzu niezatarte wrażenie i dostarcza estetycznej przyjemności. Jednak typowy, tak zwany ruch „serpentynowy” nie jest bynajmniej jedynym sposobem, jakim posługują się węże. W różnych środowiskach, na różnych podłożach różne węże wykształciły szereg specjalnych rodzajów ruchu. Przy ruchu typu „serpentynowego” ciało wygina się falami, a powstałe fale wydają się biegać wzdłuż ciała od głowy do ogona. Wygięta w łuk część ciała, ustawiona skośnie do kierunku ruchu, opiera się o podłoże i wytwarza siłę pchającą. Jest skierowany pod kątem do ruchu, ale można go rozłożyć na dwie składowe - prostopadłą i równoległą do linii ruchu. Pierwszy składnik jest wygaszany przez opór podpory, a drugi popycha ciało do przodu.

Zatem im więcej zakrętów, tym większa całkowita siła napędowa. Dlatego węże korzystające z tej metody poruszania się mają zwykle długie, elastyczne i smukłe ciało. Takimi są na przykład węże i węże - aktywne węże, które tropią i doganiają swoją zdobycz. Należy jednak pamiętać, że prędkość rozwijana przez Węża, nawet przy najszybszym szybowaniu, z reguły nie przekracza 6-8 km/h, a u wielu gatunków nie osiąga nawet 5 km/h. Dlatego osoba może łatwo dogonić dowolnego węża, jeśli zawody odbywają się na otwartej przestrzeni. Wielu czytelników prawdopodobnie interesuje również odwrotny skutek: można bezpiecznie zagwarantować, że wąż nie dogoni człowieka, nawet jeśli naprawdę tego chce. Jednak ta opcja ma tylko teoretyczne zainteresowanie, ponieważ węże nigdy nie ścigają osoby.

Ponieważ podpora na podłożu jest stosowana w ruchu serpentynowym, efektywność ruchu zależy od chropowatości podłoża. Tak więc wąż nie może poruszać się po gładkim szkle: ciało wije się, ale zwierzę pozostaje na miejscu. Oprócz gładkiego podłoża, luźne podłoże jest również kiepskim podparciem dla ciała – poruszające się piaski pustyni nieutrwalone przez roślinność. W tych warunkach niektóre gatunki węży (węże piaskowe, żmija ogoniasta, grzechotnik rogaty) wykształciły specjalny rodzaj ruchu – „ruch boczny”. Rzeczywiście, patrząc na poruszającego się efu, jesteś przekonany, że nie czołga się do przodu, ale jakby na boki. Wyciągając do przodu tylną część ciała, wyrzuca ją do przodu nie dotykając podłoża, a następnie opierając się na całej stronie ciała podciąga przednią część. Trasa o takim ruchu nie jest ciągła, ale składa się z oddzielnych równoległych pasów z haczykowatymi końcami, ustawionych pod kątem do linii ruchu. Podparcie przy tej metodzie poruszania się jest solidniejsze, a wąż dosłownie „przechodzi” z jednego toru na drugi.

Ten rodzaj ruchu jest asymetryczny, więc obciążenie mięśni jest nierównomierne. Aby go wyrównać, wąż musi okresowo zmieniać „roboczą stronę” ciała – czołgać się lewą lub prawą stroną do przodu. Niektóre gatunki węży nie ścigają zdobyczy, lecz strzegą jej, leżąc nieruchomo w zasadzce. Takie węże są nieaktywne, a ich ciało jest zwykle grube i krótkie. Nie są zdolne do wdzięcznych ruchów serpentynowych i muszą zrezygnować z tej metody, przechodząc na ruchy prostoliniowe lub gąsienicowe. Jest to szczególnie widoczne u dużych i krótkowłosych żmij afrykańskich (maniok, hałaśliwa żmija).

Ciało pełzającej żmii w ogóle się nie zgina, a patrząc z góry wydaje się, że po prostu unosi się na powierzchni. Z boku wyraźnie widać, jak wzdłuż brzusznej strony przebiega seria skurczów i rozciągnięć, przesuwając węża do przodu. Zygzakowaty wzór po bokach ciała wydaje się ożywać, jego kąty zmniejszają się lub zwiększają, i wydaje się, że żmija „chodzi” po kilkunastu parach krótkich nóg. W ruchu węży, zwłaszcza tą drugą metodą, ważną rolę odgrywają rozszerzone tarcze brzuszne. Mogą ściśle przylegać do siebie, tworząc gładką powierzchnię lub poprzez skurcz mięśni brzucha, ich tylna krawędź opada i powstaje dobre podparcie. Manewrując brzusznymi tarczami, wąż może tworzyć spójność lub odwrotnie; zapewniają ślizganie się po różnych częściach ciała. O znaczeniu tarcz brzusznych świadczy fakt, że straciły je węże morskie, żyjące całe życie w środowisku wodnym. Ich brzuch jest pokryty tymi samymi małymi łuskami, co plecy. I tak, jeśli taki wąż zostanie wciągnięty na ląd, wije się, ale prawie nie może poruszać się po twardym podłożu. Węże ryjące, pływające i zadrzewione mają specjalne specyficzne przystosowania do poruszania się, które zostaną omówione w opisie tych gatunków.

Węże żywią się szeroką gamą zwierząt, od robaków, mięczaków i owadów po ryby, ptaki, gryzonie i małe kopytne. Wszystkie węże są mięsożerne, a zdecydowana większość poluje na żywą zdobycz. Tylko kilka gatunków wykazuje czasami skłonność do padliny (żmija perska, pysk wodny). Wszystkie węże połykają zdobycz w całości, nie rozrywając jej ani nie przeżuwając. Dieta zależy od wielkości węża; duże gatunki żywią się odpowiednio większą zdobyczą. Skład paszy zmienia się bardzo wraz z wiekiem: młode większości węży żywią się małymi bezkręgowcami, podczas gdy dorosłe osobniki przestawiają się na żerowanie na kręgowcach.

Tylko niewielkie gatunki węży (ślepych, contia itp.) żywią się przez całe życie owadami, robakami itp. Wiele węży ogranicza się do określonych pokarmów, a czasami specjalizacja posuwa się tak daleko, że powoduje drastyczne zmiany w strukturze szkielet układu dentystycznego. Na przykład u afrykańskiego węża jajogłowego, który żywi się wyłącznie ptasimi jajami, liczba zębów zmniejszyła się, a one stały się małe i tępe, a wyrostki kręgów przebijające przełyk tworzą ostrą „piłę jajową”, która służy do pokrój skorupkę jajka. Ze względu na rozciągliwość pyska i powłok ciała węże mogą połykać zdobycz, która jest 2-3 razy grubsza od siebie. Jednak te zdolności również mają swoje ograniczenia i nawet 10-metrowy boa dusiciel czy pyton nie jest w stanie połknąć dorosłego konia czy krowy, ponieważ „naoczni świadkowie” często donoszą o powrocie z dalekich wędrówek.

Największe zwierzęta kiedykolwiek połknięte przez boa osiągały rozmiary świni lub sarny. Schwytana zdobycz węża jest połykana żywcem, jeśli jest mała i nie stawia silnego oporu. W przypadku dużej i silnej ofiary stosuje się różne metody uśmiercania, przede wszystkim uduszenie pierścieniami ciała. Ta technika jest używana przez boa i większość już ukształtowanych węży. Ważne jest, aby pamiętać, że podczas duszenia boa dusiciel wcale nie miażdży żeber swojej ofiary, jak to często się opisuje. Uciska ofiarę tylko na tyle, by sparaliżować jej ruchy oddechowe. Złamane żebro w ciele ofiary byłoby śmiertelne dla samego węża, ponieważ po połknięciu z łatwością przebiłoby bardzo rozciągniętą skórę węża. Dlatego ofiara wchodzi do żołądka nie tylko w całości, ale także w nienaruszonym stanie.

Specjalny i bardzo skuteczny sposób zabijania zdobyczy opracowały jadowite węże. W rodzinie już podobnych są gatunki trujące, ale ich trujące zęby znajdują się w głębi ust i docierają do ciała ofiary dopiero wtedy, gdy zostanie mocno pochwycone przez pysk węża. Dlatego takie gatunki są zmuszone do trzymania schwytanej zdobyczy. Węże morskie, bolenie, żmije i żmije pitowe mają z przodu jadowite zęby, dzięki czemu węże te po szybkim ugryzieniu i wprowadzeniu do ciała poszkodowanego porcji trucizny, mogą wypuścić ofiarę i poczekać, aż trucizna się rozejdzie. jego katastrofalny efekt. Pojawienie się trującego aparatu bez wątpienia wiąże się z najważniejszą cechą węży - połykaniem dużej zdobyczy jako całości. Taką zdobycz trzeba najpierw unieruchomić, a trucizna wykonuje to zadanie w najdoskonalszy sposób. Ponadto wprowadzenie trucizny do organizmu ofiary kilkakrotnie przyspiesza jej trawienie, ponieważ trucizna niszczy od wewnątrz tkanki ciała ofiary, przygotowując je do wchłonięcia.

lokomocja węża

1. Ruch z akordeonem.

Najpierw wąż zbiera ciało w fałdy. Następnie, trzymając czubek ogona w miejscu, wypycha przód ciała do przodu. I wreszcie napina tył ciała.

2. Ruch gąsienicy.

3. Ruch wijący się.

Falowanie ciała jest najczęstszym sposobem pełzania węży.

5. Ruch kopania.

Wśród nich są na przykład ślepe węże.

6. Woody wygląd.

Lotnicze metody badania migracji zwierząt

Metody badania migracji ssaków są zróżnicowane i złożone. Wynika to przede wszystkim z faktu, że ssaki żyją w różnych środowiskach. Część z nich żyje w warunkach lądowych w lesie i na ziemi lub w koronach drzew...

Biofiltracja jako sposób żywienia bezkręgowców

Bezkręgowce (łac. Invertebrata) – termin zaproponowany przez J.B. Lamarck jako uogólniona nazwa owadów i robaków (należy pamiętać, że w tamtych czasach zakres tych grup był rozumiany inaczej niż obecnie)…

Rozmnażanie wegetatywne krzewów

Krzewy rozmnażają się przez sadzonki, nasiona, odkładanie. Rozmnażanie nasion większości drzew iglastych jest często trudne ze względu na niską jakość i długotrwałe kiełkowanie nasion, a także powolny wzrost siewek...

Genetyka populacji i ewolucja

Specjacja sympatryczna (ekologiczna) Powiązana z rozbieżnością grup osobników tego samego gatunku i żyjących na tym samym obszarze zgodnie z cechami ekologicznymi. Jednocześnie osoby o cechach pośrednich okazują się mniej przystosowane…

Genetycznie modyfikowane organizmy. Zasady uzyskiwania, aplikowania

Zdolność organizmów do syntezy niektórych biocząsteczek, przede wszystkim białek, jest zakodowana w ich genomie. Dlatego wystarczy "dodać" pożądany gen, pobrany z innego organizmu, do bakterii...

DNA. Podstawy materiału genetycznego

Technika ekstrakcji DNA zależy od składu i charakteru użytego źródła (tkanki zwierzęce lub roślinne, mikroorganizmy, wirusy). Do laboratoryjnej i przemysłowej produkcji DNA zwykle używa się grasicy cielęcej ...

Unieruchomione mikroorganizmy i ich zastosowanie

Obecnie opracowano wiele metod immobilizacji, z których wiele powtarza metody immobilizacji enzymów. Metody unieruchamiania można podzielić na grupy w zależności od zastosowanego procesu fizycznego: przywiązanie...

Wizja węży w podczerwieni

Wiadomo, że wiele gatunków węży, nawet pozbawionych wzroku, jest w stanie uderzyć swoje ofiary z nadprzyrodzoną dokładnością. Pierwotny charakter ich czujników termicznych nie daje podstaw do twierdzenia ...

Małe ssaki rezerwatu Sayano-Shushensky

Małe ssaki są łapane przez łapanie w różne pułapki, pułapki, pułapki na żywo i pułapki. Kruszarki są zwykle eksponowane od wieczora do rana. Pułapki sprawdzane są wcześnie rano, zanim gleba i powietrze ogrzeją się...

Węże (łac. Serpentes) - podrząd gadów rzędu łuskowatego. Żywe węże znaleziono na każdym kontynencie z wyjątkiem Antarktydy i kilku dużych wysp, takich jak Irlandia i Nowa Zelandia...

Układ mięśniowo-szkieletowy węży

Węże, podobnie jak wszystkie inne gady, są kręgowcami. Ich szkielet składa się tylko z czaszki, kręgosłupa i żeber. Liczba kręgów jest bardzo duża, od 141 u najgrubszych i najkrótszych węży do 435 u najdłuższych i najcieńszych. Wiosłować...

grzyby pleśniowe

Powielanie następuje przez podział, idąc w kierunku poprzecznym. Podczas podziału bakteria rozpada się na dwie równe lub nierówne części. Powstałe dwie komórki są uważane za matkę i córkę ...

Sen i jego znaczenie

Skutecznym sposobem na relaks i oderwanie się od trosk w ciągu dnia o zdrowy sen jest 20-30-minutowy spacer wieczorem, najlepiej po cichych ulicach. Taki spacer można zastąpić lekkimi ćwiczeniami gimnastycznymi ...

Promieniowanie cieplne ciała

Po pierwsze, ciepło może być przenoszone tylko z cieplejszego ciała do zimniejszego. Nigdzie nie można przenieść zimna - przekazywane jest tylko ciepło. To druga zasada termodynamiki...

Charakterystyka i główne elementy jadu węża

Skutki jadu węża można podzielić na trzy kategorie. Po pierwsze, te przypadki, w których działanie trucizny można porównać z działaniem uderzenia pioruna lub spożyciem kwasu cyjanowodorowego ...

wykazali, że charakterystyczne pełzanie zapewnia nierównomierny rozkład siły tarcia na powierzchni ciała w kontakcie z podłożem oraz stała redystrybucja ciężaru.

Na początek eksperymentatorzy dokonali eutanazji gadów i zmierzyli siłę tarcia we wszystkich kierunkach.

Zgodnie z oczekiwaniami, poruszając się w bok, okazał się prawie dwa razy większy, a do tyłu - półtora, niż podczas poruszania się do przodu.

Ale dzieje się tak tylko wtedy, gdy powierzchnia jest szorstka. Jeśli coś supergładkiego działało jako podłoże, siła tarcia we wszystkich kierunkach zmierzała do zera. Jednak nie spodziewali się cudu od węży - byłoby dziwne wierzyć, że łuski przylegają do czegoś, czego w zasadzie nie można przylgnąć na różne sposoby.

Otrzymany model wyjaśnia również zdolność węży do poruszania się po pochyłej powierzchni i daje obliczone prędkości, które są prawie zbliżone do rzeczywistych.