Змеи - животные с длинным, узким и гибким телом. У них нет ног, лап, рук, крыльев или плавников. Есть лишь голова, туловище и хвост. А вот есть ли у змеи скелет? Давайте узнаем, как устроено тело этих пресмыкающихся.
Особенности змей
Змеи относятся к классу пресмыкающихся, Они обитают по всей земле, кроме Антарктиды, Новой Зеландии, Ирландии и некоторых островов Тихого океана. Они не встречаются также за полярным кругом и предпочитают теплые тропики. Обитать эти животные могут в воде, пустыне, в скалистых горах и густых лесах.
Тело змей вытянуто и в зависимости от вида имеет длину от нескольких сантиметров до 7-8 метров. Их кожа покрыта чешуей, форма и расположение которой неодинакова и является видовым признаком.
У них нет подвижных век, наружного и среднего уха. Слышат они плохо, но отлично различают вибрации. Их тело очень чувствительно к колебаниям, а так как оно часто находится в прямом контакте с грунтом, то животные ощущают даже незначительные встряски земной коры.
Зрение хорошо развито далеко не у всех змей. Оно необходимо им в основном для того, чтобы различать движение. Хуже всего видят представители видов, живущих под землей. Распознавать добычу змеям помогают особые рецепторы теплового зрения. Они расположены в их лицевой части под глазами (у питонов, гадюк) или под ноздрями.
Есть ли у змеи скелет?
Змеи являются хищниками. Их пища очень разнообразна: мелкие грызуны, птицы, яйца, насекомые, земноводные, рыбы, рачки. Крупные змеи могут закусить даже леопардом или кабаном. Добычу они, как правило, заглатывают целиком, натягиваясь на неё, словно чулок. Со стороны может показаться, что у них совершенно нет костей, а тело состоит из одних мышц.
Чтобы понять, есть ли у змей скелет, достаточно обратиться к их классификации. В биологии их давно определи к а значит, как минимум эта часть скелета у них присутствует. Вместе с черепахами, крокодилами они относятся к , занимая промежуточное звено между земноводными и птицами.
Строение скелета змеи имеет некоторые сходные черты, но во многом отличается от других представителей класса. В отличие от земноводных, у рептилий пять отделов позвоночника (шейный, туловищный, поясничный, крестцовый и хвостовой).
Шейный отдел состоит из 7-10 подвижно соединенных позвонков, позволяющих не только поднимать и опускать, но и поворачивать голову. У туловища обычно 16-25 позвонков, к каждому из них крепится пара ребер. Хвостовые позвонки (до 40) уменьшаются в размерах к кончику хвоста.
Череп пресмыкающихся более окостеневший и твердый, чем у амфибий. Его осевой и висцеральный отделы у взрослых особей срастаются. У большинства представителей есть грудина, таз и два пояса конечностей.
Скелет змеи с подписями
Главной отличительной чертой змей является отсутствие передних и задних конечностей. Они передвигаются, ползая по земле, полностью опираясь на все туловище. Рудименты конечностей в виде небольших отростков присутствуют в строении некоторых видов, например, питонов и удавов.
У остальных змей скелет состоит из черепа, туловища, хвоста и ребер. Отдел туловища сильно удлинен и содержит гораздо больше «деталей», чем у других пресмыкающихся. Так, у них насчитывается от 140 до 450 позвонков. Они соединены друг с другом связками и образуют очень гибкую структуру, которая позволяет животному изгибаться во все стороны.
В скелете змеи полностью отсутствует грудина. От каждого позвонка с двух сторон отходят ребра, которые не соединяются между собой. Это позволяет в несколько раз увеличивать объем тела при заглатывании крупной пищи.
Позвонки и ребра соединяются упругими мышцами, с помощью которых змея может даже поднимать тело вертикально. В нижней части туловищного отдела ребра постепенно укорачиваются, а в хвостовом отделе отсутствуют вообще.
Череп
У всех змей кости мозговой коробки соединены подвижно. Сочленовая, надугловая и угловая кости нижней челюсти сросшиеся друг с другом, соединены с зубной костью подвижным суставом. Нижняя челюсть крепится к верхней связкой, способной сильно растягиваться для заглатывания больших животных.
С этой же целью сама нижняя челюсть состоит из двух костей, которые соединяются друг с другом только связкой, но не костью. В процессе поедания добычи, змея попеременно двигает левой и правой частями, проталкивая пищу внутрь.
Череп змей имеет уникальное строение. Если внешний вид позвоночника и ребер типичен для всего подотряда, то череп раскрывает особенности конкретного вида. Например, у гремучей змеи скелет головы имеет треугольную форму. У питонов голова вытянута в форме овала и немного сплюснута, а кости гораздо шире, чем у гремучника.
Зубы
Зубы тоже являются отличительной чертой вида или рода. Их форма и количество зависят от образа жизни животного. Змеям они нужны не для того, чтобы жевать, а для укуса, захвата и удержания добычи.
Пищу животные заглатывают, при этом не всегда дожидаются её смерти. Чтобы жертва не вырвалась, зубы в пасти змеи располагаются под углом и направлены вовнутрь. Такой механизм напоминает крючок для ловли рыбы и позволяет крепко впиваться в добычу.
Зубы змеи тонкие, острые и делятся на три типа: констриктор, или сплошные, рифленые, или бороздчатые, полые, или трубчатые. Первые присутствуют, как правило, у неядовитых видов. Они короткие и многочисленные. На верхней челюсти расположены в два ряда, а на нижней - в один.
Бороздчатые зубы расположены на конце верхней челюсти. Они длиннее сплошных и снабжены отверстием, через который поступает яд. На них очень похожи трубчатые зубы. Они тоже нужны для впрыскивания яда. Они бывают фиксированными (с постоянным положением) или эректильными (выдвигаются из паза челюсти при опасности).
Яд змеи
Большое количество змей - ядовитые. Такой опасный инструмент им необходим не столько для защиты, сколько для обездвиживания жертвы. Обычно два длинных ядовитых зуба отчетливо выделяются в пасти, но у некоторых видов они прячутся в глубине рта.
Яд вырабатывается специальными железами, которые находятся у виска. Через каналы они соединяются с полыми или рельефными зубами и активизируются в нужный момент. Убирать свои «жала» могут отдельные представители гремучих и гадюковых.
Самыми опасными для человека являются змеи рода тайпан. Они распространены в Австралии и Новой Гвинее. До того как была найдена вакцина, смертность от их яда отмечалась в 90% случаев.
Змеи ползают, интенсивно изгибая тело, и заглатывают целиком очень крупную добычу. И для того, и для другого необходима мощная мускулатура, а сложная костная скелетная арматура была бы только помехой. Поэтому, с точки зрения механики, змеи представляют собой эластичную прочную трубку с минимальным количеством жестких каркасных элементов. Ho слабо развитый скелет ограничивает возможности увеличения размеров тела. Математические расчеты показывают, что при змеином телосложении максимальная длина тела в принципе не может превышать 15 м, иначе такой монстр просто не смог бы двигаться по земле, а вынужден был жить в воде.
Череп
Строение черепа у змей совершенно уникально. Оно эволюционировало, приспосабливаясь
к своеобразному способу питания. Голова любой змеи очень невелика по отношению
к размерам добычи, которую змея способна заглотать целиком. Такая способность
связана с тем, что кости лицевой части черепа практически у всех змей соединены
между собой подвижно. Нижняя челюсть крепится к черепу связками, которые
могут сильно растягиваться. Кроме того, нижняя челюсть не является сплошной,
ее в центре соединяет эластичная связка. Все это гарантирует великолепную
растяжимость змеиной пасти.
У змей хорошо развиты зубы, расположены они на верхней и нижней челюстях,
а у многих видов - также и на небных, крыловидных и межчелюстных костях.
Но так как змеи не жуют и не разрывают свою добычу, то зубы у них очень
тонкие, некрупные, хотя и острые. У неядовитых змей зубы служат для проталкивания
добычи по направлению к пищеводу, а у ядовитых змей есть еще особые зубы,
которые служат для укуса и введения яда в добычу; они загнуты назад. У ужеобразных
ядовитых змей зубы бороздчатые, расположены на задней части верхней челюсти,
снабжены небольшими бороздками или открытыми канальцами, по которым яд стекает
из ядовитых желез. У аспидовых и морских змей ядовитые зубы трубчатые, имеют
закрытый канал в полости, неподвижно закреплены на челюсти в передней части
пасти. У гадюк и ямкоголовых змей ядовитые зубы также имеют трубчатое строение,
но они длиннее, чем у ужеобразных, и имеют очень интересное крепление. Верхнечелюстная
кость у этих змей очень короткая, прикрепленная шарнирно. Поэтому ядовитые
зубы имеют способность складываться при закрытой пасти змеи, в этом случае
они ложатся вдоль челюсти острым концом назад. Когда змея открывает пасть,
верхнечелюстная кость с ядовитыми зубами проворачивается, становясь вертикально,
и зубы теперь направлены острием вниз и готовы для укуса.
Передние и задние конечности
В процессе эволюции при переходе к лазающему образу жизни у змей полностью
атрофировался пояс передних конечностей. Однако у некоторых представителей
инфраотряда низших змей сохранились небольшие рудименты таза (например,
у удавов, узкоротых змей). Кроме того, удавы и вальковатые змеи по бокам
анального отверстия имеют парные коготки, которые являются рудиментами задних
конечностей, доставшихся в наследство от ящерицеобразных предков змей.
Позвоночник
Так как у змей отсутствует пояс верхних и нижних конечностей, нет грудины,
то деление позвоночника на отделы, как у других позвоночных, не может быть
проведено четко. Позвоночник у змей гибкий, длинный и исключительно подвижный.
Он состоит из большого количества позвонков. У толстых и коротких змей,
таких, например, как габонская гадюка, или габоника, их 141. А у самых длинных
и тонких змей число позвонков достигает 435. Благодаря отсутствию грудины
ребра крепятся очень подвижно, могут широко расходиться в стороны, чтобы
по пищеводу и желудку могла пройти крупная добыча, могут сходиться, могут
сильно уплощаться, позволяя змее расплющивать тело при обороне или при необходимости
проникнуть в узкий труднодоступный лаз.
Внутреннее строение змеи
Так как тело змеи длинное и узкое, то и все органы расположенные внутри тела, должны иметь соответственные размеры, поэтому все внутренние органы змеи очень длинные. Своеобразно и их размещение. У многих змей они расположены асимметрично, а у наиболее высокоорганизованных змей парные органы стали непарными. У червеобразных змей, например, имеется два легких, но правое всегда больше по размеру, чем левое. У змей более высокоорганизованных левое легкое отсутствует, правое - хорошо развито, а у таких, как гадюки, в качестве компенсации атрофированного левого легкого задняя часть трахеи расширилась и образовала так называемое трахеальное легкое. Задняя часть сохранившегося правого легкого имеет очень тонкую стенку, ткань которой может хорошо растягиваться. Это помогает змее раздуваться при вдохе, зрительно увеличивая размеры тела, чтобы отпугнуть врагов, а на выдохе издавать громкое предупреждающее шипение.
Пищевод у змей довольно длинный и представляет собой трубку с очень мощными мускулистыми стенками, способными сплющивать и проталкивать пищу в желудок. Желудок у змей также приобрел удлиненную форму, а вот кишечник укоротился. У некоторых змей тело и желудок несколько шире, чем у большинства других видов. Это позволяет им питаться более крупной добычей.
Почки змей парные, очень длинные и узкие. Правая почка сдвинута ближе к голове, а левая - к хвосту. Мочевой пузырь отсутствует, и мочеточник открывается прямо в клоаку.
Органы размножения парные, у самок представлены парой яичников, а у самцов - удлиненными семенниками и своеобразным копулятивным органом. Этот орган выглядит как два мешочка, снабженных небольшими шипиками. Мешочки в обычное время располагаются под кожей позади анального отверстия и могут быть обнаружены путем зондирования тонкой спицей. Во время спаривания самец выворачивает копулятивный орган наружу и вводит в клоаку самки.
Особенности кровоснабжения змей
Р. Сеймур (Аделаидский университет, Австралия) и Х. Лиллиуайт, (Канзасский университет, США) изучили системы кровоснабжения девяти видов змей. Установлены существенные различия в этих системах в зависимости от образа жизни, свойственного данному виду. Так, кровяное давление у змей, живущих на деревьях, достигает 74 миллиметра. Герпетолагам известно, что такие змеи долго находятся в вертикальном положении, при котором кровоснабжение головного мозга, естественно, требует значительных усилий организма. У водяных же змей, длительное время находящихся в горизонтальном положении, давление крови не превышает 22 миллиметров ртутного столба.
Определённая закономерность была также установлена в расположении сердца. У всех сухопутных видов змей оно находится ближе к голове, а у водяных змей – почти точно в середине тела.
Железы
Помимо желез, составляющих ядовитый аппарат змеи , на
теле змеи есть и кожные железы. Некоторые змеи используют ядовитые или дурно
пахнущие выделения этих желез для отпугивания хищников. Например, у красивой
дальневосточной змеи - тигрового ужа - подобные железы располагаются на
спине в передней части тела. Они выделяют желтоватый секрет, раздражающий
слизистые оболочки. Если собака схватит такую змею, то тотчас ее бросит
и начнет трясти головой, стараясь избавиться от жжения в пасти. В коже змей
есть участки так называемого железистого эпидермиса, выделяющего жировые
вещества, которые смазывают чешуи и этим облегчают их скольжение при ползании.
Кроме того, эти вещества имеют специфический запах (который, наверняка,
почувствовал всякий, кто держал в руках змей). Благодаря этому ползущая
змея оставляет невидимый запаховый след, помогающий особям одного вида находить
друг друга.
Нервная система
Головной мозг змей, расположенный в прочной костной капсуле, сравнительно
невелик, поэтому высшая нервная деятельность у змей слабо развита. Спинной
мозг, наоборот, очень велик и прекрасно развит, что обеспечивает блестящую
координацию движений змеи, молниеносную реакцию, и точность управления мускулатурой.
Например, желтобрюхий полоз , которому в
террариум запускают несколько грызунов, способен взять одновременно трех-четырех
мышей. Одного грызуна он хватает пастью, второго душит кольцом в верхней
части тела, а третьего и четвертого - прижимает к стенкам террариума, изогнув
среднюю и заднюю части туловища.
Каждый из этих признаков встречается и у ящериц , от которых (предположительно) произошли змеи в меловом периоде (135–65 млн. лет назад), но все вместе они характерны только для змей. В настоящее время известно около трех тысяч видов змей.
Строение.
Тело змеи делится на голову, туловище и хвост. В большинстве случаев скелет состоит из черепа и позвоночника (от 141 до 435 позвонков у некоторых ископаемых форм), к которому крепятся ребра. Лишь у некоторых видов змей сохраняются рудименты задних конечностей.
Змеи отлично приспособлены к поглощению крупной добычи, это выражается в строении скелета. Правая и левая половина нижних челюстей соединены подвижно, связки обладают особой растяжимостью. Вершины зубов направлены назад: при заглатывании пищи змея как бы «насаживается» на нее, и пищевой комок постепенно продвигается внутрь. У змей нет грудины, и ребра оканчиваются свободно. Поэтому часть тела, в которой находится перевариваемая жертва, может сильно растягиваться.
Многие змеи ядовиты. На их верхней челюсти расположены крупные канальчатые или бороздчатые зубы. Яд , вырабатываемый видоизмененными слюнными железами, попадает на основание зуба и стекает по каналу или борозде к вершине. Когда рот змеи закрыт, ядовитые зубы лежат параллельно небу. При атаке рот широко раскрывается, а ядовитые зубы оказываются направлены вниз или под небольшим углом вперед, и змея вонзает их в жертву.
Все внутренние органы змей вытянуты в длину. Пищевод и желудок обладают значительной протяженностью, кишечник относительно короткий. Левое легкое обычно развито слабее или атрофируется, задняя часть правого легкого превращается в тонкостенный резервуар для воздуха. У некоторых змей есть мешкообразное расширение у задней стенки трахеи – трахейное легкое. Отсутствует мочевой пузырь.
Глаза змей покрыты прозрачной роговой оболочкой, образованной сросшимися веками. У дневных змей зрачок круглый или в виде поперечной щели, у ночных – вертикальной. Зрение, как и слух, не является основным органом чувств змеи и развито слабее, чем у ящериц. Нападая на добычу, змея может промахнуться, особенно часто это случается во время линьки, когда вместе со шкурой отделяется поверхностный слой век и глаза мутнеют. Из-за редукции среднего уха и барабанной перепонки змеи могут различать только громкие звуки, которые сопровождаются сотрясением воздуха или почвы.
Главный орган чувств змеи – длинный раздвоенный на конце язык. При закрытом рте язык высовывается через полукруглую вырезку верхней челюсти, а во время заглатывания пищи убирается в особое мускульное влагалище. С помощью языка змея ощупывает окружающие предметы, попадающие на язык молекулы пахучих веществ переносятся в парный орган обоняния – Якобсонов орган. Ориентируясь на запах, змея может двигаться и отыскивать жертву в полной темноте. Кроме того, язык может служить температурным датчиком. Такую же функцию выполняют специальные органы, расположенные на голове некоторых змей (питона, африканской гадюки, ямкоголовой змеи).
Головной мозг змей относительно небольшой, зато хорошо развит спинной мозг, поэтому, несмотря на примитивность реакций, змей отличает хорошая координация движений, их стремительность и точность.
Поверхностный слой кожи образует щитки и чешую в форме вытянутых пластинок, расположенных черепицеобразно, часто на них заметны продольные возвышения – ребрышки. Они играют большую роль в передвижении змей, живущих среди скал или на деревьях: благодаря шероховатости покровов змея может цепляться за неровности камней или кору. Напротив, виды, обитающие среди зарослей травы и кустарников, лишены выступов чешуи, которые в данном случае будут только тормозить движение.
Крупные щитки головы обычно неправильной формы; брюшные – шестиугольной. Они располагаются в один ряд, последний – заднепроходный – брюшной щиток разделен на два. Извиваясь, змея с помощью брюшных щитков отталкивается от поверхности, по которой ползет, и движется вперед. Кроме того, они защищают внутренние органы. Перед морскими змеями такие проблемы не стоят, и они лишены брюшных щитков. Подхвостовые щитки могут лежать в один (стройный удавчик, ящеричная змея) или два ряда (обыкновенная гадюка, амурский полоз).
При заглатывании пищи щитки и чешуя раздвигаются, обнажая спрятанные до этого складки кожи. Чешуйки прочно соединены между собой в продольные ряды, но каждый ряд может смещаться вбок относительно соседних. Брюшные щитки, наоборот, расходятся в продольном направлении. Тело змеи при этом удлиняется.
Линька происходит до нескольких раз в год. Старая кожа начинает отслаиваться в области губ, заворачивается и постепенно сходит. На «выползке» заметна прозрачная роговая оболочка глаз.
Окраска шкуры может меняться в течение жизни при линьках. Окраска также зависит от пола и индивидуальных особенностей змеи и в большинстве случаев выполняет маскировочную функцию.
Образ жизни.
Все змеи – хищники, многие из них могут захватывать добычу, по размерам значительно превосходящую саму змею. Обычно небольшие и молодые змеи питаются червями, моллюсками, насекомыми, некоторые – земноводными, рептилиями, птицами, рыбой, грызунами и более крупными млекопитающими. Между двумя приемами пищи может пройти несколько месяцев.
В большинстве случаев змеи неподвижно лежат, подстерегая добычу, а затем бросаются на нее с поразительной скоростью и сразу же начинают заглатывать. Ядовитые змеи кусают и ждут, когда яд подействует, а удавы обвиваются вокруг жертвы и душат ее.
Есть несколько способ передвижения змей. Обычно змея зигзагообразно изгибается и отталкивается прилежащими к грунту участками тела. В пустыне змеи используют так называемый «боковой ход»: тело касается поверхности только в двух точках, передняя часть тела переносится вбок (по направлению движения), затем «подтягивается» задняя и т.д. Способ передвижения «гармошка» отличается тем, что тело змеи собирается в тесные петли, а передняя часть тела перемещается вперед. Крупные змеи двигаются по прямой «гусеничным ходом», цепляясь щитками за почву и напрягая мышцы брюшной части тела.
Змеи распространены повсеместно, за исключением Новой Зеландии и мелких океанических островов. Они освоили жизнь в лесу, степи, пустыне, под землей и даже в море. Наибольшее число видов обитает в теплых странах Восточной Азии и Африки; более 50% змей Австралии ядовиты.
Одни змеи при благоприятных условиях могут приносить потомство до нескольких раз за сезон, другие размножаются не каждый год (например, кавказская гадюка). Бамбуковая куфия, обитающая в Индии и Пакистане, может размножаться круглый год. Как и у большинства животных, у змей есть свои «брачные ритуалы» разной степени сложности. После спаривания самки способны сохранять сперму партнера в активном состоянии довольно долгое время и не нуждаются в повторной встрече с самцом для нового оплодотворения.
Обычно детеныши вылупляются из яиц, но широко распространено и живорождение (характерно для морских змей, удавов, гадюк). У самки образуется плацента, через которую зародыши получают кислород, воду и питательные вещества. Иногда самка не успевает отложить кладку, и детеныши вылупляются внутри ее половых путей. Такой случай называется яйцеживорождением (гадюки, щитомордники).
В одной кладке находится в среднем 10 яиц. Эмбриональное развитие зависит от температуры, поэтому змеи заботятся о том, чтобы в гнезде поддерживалась высокая температура, а также защищают яйца от высыхания.
Змеи обычно живут 5–10 лет, некоторые особи доживают до 30–40 лет.
Змеями питаются многие птицы и млекопитающие (аисты, орлы, вороны;, ежи, представители отряда Хищные и даже свиньи), и даже другие змеи.
Змеиный яд.
Яд змей имеет сложный состав. В него входят ферменты , изменяющие или разрушающие многие вещества организма, токсины, белки со специфическим действием. Разные виды змей используют разные сильнодействующие вещества.
Яд аспидовых и морских змей содержит нейротоксины и ацетилхолинэстеразу, разрушающую ацетилхолин. В организме укушенного животного нарушается передача сигналов от нервов к мышцам, и развивается паралич мускулатуры. Чаще всего животное погибает от остановки дыхания.
Яд гадюковых и ямкоголовых змей вызывает повышение проницаемости кровеносных сосудов, нарушения в системе свертывания крови и падение артериального давления. В результате развиваются геморрагические отеки тканей и ухудшается их кровоснабжение.
Есть много сывороток, применяемых для лечения отравления, некоторые могут использоваться против ядов нескольких видов змей.
Активность змеиного яда оценивают в МЕД – мышиных единицах действия: при изучении различных токсинов их вводят лабораторным мышам и определяют количество яда, которое способно убить 50% подопытных животных. 1 МЕД соответствует активности 0,11 мг яда гюрзы или 0,0776 мг яда гадюки.
Для человека опасно около 500 видов змей. Считается, что ежегодно укусам змей подвергается до полумиллиона человек, из них до 50 тысяч погибает. Конечно, это не самая распространенная причина смерти в современном мире. Змеи не нападают без причины и стараются экономить яд. Работа ученых по созданию сывороток существенно сократила количество смертей от змеиных укусов. Например, в Таиланде в начале 20 в. погибало до 10 тысяч человек в год, в наши дни – 20 человек
Для получения сыворотки лошадям вводят небольшие количества яда. За несколько месяцев у них вырабатывается иммунитет к яду и в крови появляются вещества-антидоты, которые становятся основой сыворотки. Антидоты адсорбируют яд, могут окислять его или образовывать с ним нерастворимые соли, а также, конкурируя с ядом, вытеснять его из соединений.
Для получения змеиного яда змеи содержатся в специальных помещениях – серпентариях, первый из них был создан в конце 19 в. в Сан-Паулу (Бразилия) при институте исследования змей. Сейчас в России действует крупный серпентарий в Новосибирске (в СССР их было более десяти).
Змеиный яд в небольших дозах используют в лечебных целях, он оказывает противовоспалительное действие, обладает обезболивающим эффектом, а также стимулирует регенерацию тканей.
Классификация.
Подотряд Змеи разделяют на 8–16 семейств. Основные семейства:
Слепуны (Typhlopidae ). Небольшие змеи с червеобразным телом. Приспособлены к подземной жизни: голова покрыта крупными щитками, кости черепа плотно сращены, короткий хвост служит опорой тела при движении животного в толще грунта. Глаза практически полностью редуцированы. У слепунов обнаружены рудименты тазовых костей. Семейство насчитывает около 170 видов, большая часть обитает в тропических и субтропических областях.
Ложноногие (Boidae ) получили свое название за наличие рудиментов задних конечностей, которые превратились в коготки по бокам анального отверстия. К ложноногим относятся анаконда и сетчатый питон – самые крупные современные змеи (могут достигать 10 м в длину). Три подсемейства (Удавы, Питоны и Песчаные удавы) включают около 80 видов. Обитают в тропиках и субтропиках, некоторые виды – в засушливых областях Средней Азии.
К аспидовым змеям (Elapidae ) относится более 170 видов, в том числе кобры и мамбы. Характерный признак аспидовых – отсутствие скулового щитка. Тело удлиненное, хвост короткий, голова покрыта крупными щитками правильной формы. Представители семейства ведут наземный образ жизни и распространены, в основном, в Африке и Австралии.
Большинство морских змей (Hydrophiidae ) никогда не выходят на сушу, они приспособлены к жизни в воде: объемные легкие, клапаны, закрывающие ноздри, обтекаемое тело и весловидный хвост. Очень ядовиты. Семейство включает около 50 видов, обитающих в Индийском и Тихом океанах.
Гадюковые (Viperidae ) имеют толстое тело с плоской головой треугольной формы, вертикальный зрачок, хорошо развитые ядовитые железы и трахейное легкое. К подсемейству Ямкоголовых относятся щитомордники и гремучие змеи, к Настоящим гадюкам – гадюки, гюрза и песчаная эфа. Всего в семейство входит около 120 видов змей.
Ужеобразные (Colybridae ) – семейство, включающее около 70% современных змей (порядка 1500 видов). Ужовые распространены повсеместно; они приспособлены к жизни в лесной подстилке, норах, на деревьях, в полупустынях или водоемах. Отличаются разнообразием пищевых предпочтений и способов передвижения. Семейство в целом характеризуется отсутствием левого легкого, подвижных трубчатых зубов и рудиментов задних конечностей, а также горизонтальным положением верхней челюсти. По особенностям строения зубов и чешуйчатого покрова выделяют несколько подсемейств.
Змеи России.
По разным данным, на территории России обитает около 90 видов змей, в том числе 10–16 ядовитых видов.
Уж обыкновенный (Natrix natrix ) – крупная змея длиной до 140 см, обитающая на обширной территории от Северной Африки до Скандинавии, а на востоке – до Центральной Монголии. В России широко распространена в Европейской части. Окраска тела от темно-серой до черной. По бокам головы расположены хорошо заметные светлые пятна в виде полумесяца, окаймленные черными полосами. Уж предпочитает селиться во влажных местах. Охотится обычно днем на лягушек и жаб, изредка на мелких ящериц и птиц. Уж – активная змея, быстро ползает, лазает по деревьям и отлично плавает. При обнаружении старается скрыться, а если это не удается, расслабляет мышцы и широко раскрывает пасть, притворяясь мертвым. Крупные особи сворачиваются в клубок и угрожающе шипят, но человека кусают крайне редко. Кроме того, в случае опасности уж отрыгивает недавно пойманную добычу (иногда еще вполне жизнеспособную) и может выпускать из клоаки вонючую жидкость.
Медянка (Coronella austriaca ) – широко распространенная в Европейской части России змея длиной до 65 см. Окраска тела от серого до красно-бурого, вдоль туловища – несколько рядов темных пятнышек. По круглому зрачку медянку можно отличить от немного похожей на нее гадюки. При опасности змея собирает тело в плотный комок и прячет голову. Пойманная человеком, яростно защищается и может прокусить кожу до крови.
В книге Ядовитые животные и растения СССР перечислены следующие ядовитые змеи: гадюка обыкновенная (Vipera berus ), гадюка степная (V. Ursini ), гадюка кавказская (V. Kaznakovi ), гадюка малоазиатская (V. xanthina ), гадюка носатая (V. ammodytes ), гюрза (V. lebetina ), щитомордник обыкновенный, или палласов (Agkistrodon halys ), щитомордник восточный (A. blomhoffi ), разноцветный полоз (Coluber ravergieri ), тигровый уж (Rhabdophis tigrina ), обыкновенная медянка (Coronella austriaca ), среднеазиатская кобра (Naja oxiana ), песчаная эфа (Echis carinatus ) и некоторые другие.
Гадюка обыкновенная (Vipera berus ) – относительно крупная змея длиной до 75 см, с толстым телом и треугольной головой. Окраска – от серой до красно-бурой. Вдоль туловища идет темная зигзагообразная полоса, на голове заметен иксобразный рисунок и три крупных щитка – лобный и два теменных. Зрачок вертикальный; граница между головой и шеей хорошо различима.
Гадюка обыкновенная широко распространена в лесах и лесостепи Европейской части России, в Сибири и на Дальнем Востоке. Предпочитает леса с полянами, болотами, берега рек и озер. Селится в норах, гнилых пнях, ямах, среди кустов. Зимуют гадюки чаще группами в норах, под корнями деревьев и стогами сена. Зимовку покидают в марте-апреле. Днем любят греться на солнце, охотятся обычно ночью на мелких грызунов, лягушек, птенцов. Размножаются в середине мая, беременность длится три месяца. Гадюка приносит 8–12 детенышей длиной до 17 см. Через несколько дней после появления на свет происходит первая линька. Дальнейшие – с периодичностью 1–2 раза в месяц. Самки обычно крупнее самцов. Гадюки живут 11–12 лет.
Встречи гадюки и человека происходят достаточно часто. Нужно помнить, что гадюки любят проводить теплые дни на открытых участках, греясь на солнце. Ночью они могут приползти к костру, забраться в палатку и спальник. Плотность расселения гадюк очень неравномерна: можно не встретить ни одной змеи на достаточно большой площади, но на подходящей местности они образуют целые «змеиные очаги». Гадюки неагрессивны и не станут нападать на человека первыми. Они всегда воспользуются возможностью скрыться.
Степная гадюка (Vipera Ursini ) отличается от обыкновенной более мелкими размерами и заостренными краями морды. Окраска более тусклая, на туловище, помимо зигзагообразного рисунка вдоль хребта, по бокам располагаются темные пятна. Обитает в степной и лесостепной зоне Европейской части России, в Крыму и на Кавказе. Живет 7–8 лет.
Обыкновенный щитомордник (Agkistrodon halys ) населяет обширную область от устья Волги до берегов Тихого океана. Длина тела до 70 см, окраска – серая или коричневая с широкими темными пятнами вдоль хребта.
Тигровый уж – яркоокрашенная змея Дальнего Востока. Верхняя часть туловища обычно ярко-зеленая с черными поперечными полосами. В передней части тела чешуя в промежутках между полосами красная. Длина тела до 110 см. На верхней стороне шеи расположены так называемые нухо-дорзальные железы. Их едкий секрет отпугивает хищников. Тигровый уж предпочитает сырые места, питается лягушками, жабами и рыбой.
Среднеазиатская кобра (Naja oxiana ) – крупная змея (до 160 см в длину) коричневого или оливкового цвета. Раздраженная кобра приподнимает переднюю часть тела и раздувает «капюшон» на шее. Нападая, делает несколько молниеносных бросков, один из которых заканчивается укусом. Распространена в южных областях Средней Азии.
Песчаная эфа (Echis carinatus ) – змея песочного цвета длиной до 80 см. Вдоль хребта идут поперечные светлые полоски, по бокам туловища – светлые зигзагообразные линии. Питается мелкими грызунами и птицами, лягушками и другими змеями. Эфу отличает стремительность бросков; при движении она издает сухое шуршание. Распространена от восточного побережья Каспия до Аральского моря.
Елена Семейко
Панику и мистический ужас вызывают у многих людей эти удивительные и необычные животные. Достигнув видового разнообразия в 2,5 тысячи видов, приобретя уникальные способы охоты и развив необычайно чувствительные органы чувств, змеи заняли свое место в иерархии всего живого на планете. Наблюдая за движением этих рептилий, может показаться, что у змеи скелет отсутствует, что состоит она из сплошных мышц. Такой плавности и гибкости движений больше не встретишь в животном мире. Но кроме особенности строения скелета змей они удивляют человека и другими не менее интересными приспособительными механизмами.
Змея или не змея?
Казалось бы, нет ничего проще, чем определить змею. Длинное тело, покрытое чешуйками, отсутствие ног - вот внешний вид змеи. Но сходное внешнее строение характерно и для некоторых представителей соседнего таксона в отряде Чешуйчатых - безногих ящериц. Порядка тридцати отличий разделяют эти два подотряда, но исключения есть в каждой из групп. И только комплексный анализ морфологических, анатомических, биохимических, генетических и других признаков позволил систематикам составить четкую классификацию этих удивительных чешуйчатых созданий.
А ноги где?
Палеонтологические находки доказывают, что в меловом периоде у змей еще были ноги. Самый яркий палеонтологический скелет Eupodophis descouensi найден в Ливане в 2000 году, это очень хорошо сохранившийся отпечаток змеи. Скелет в окаменелости, которой более 95 миллионов лет. Этот предок змей с ярко выраженными конечностями жил, как предполагается, в воде.
В среде ученых-эволюционистов не утихают споры по поводу первичной среды обитания предков современных змей. Изначально водные или вторично приспособленные к водной среде? Вопрос пока открыт и ждет своего Нобелевского лауреата.
Особенности скелета змей современных
Результат многовекового эволюционного процесса оказался очень удачным для змеи. Скелет стал кенитичным, что означает подвижное соединение всех костей. В строении черепа это проявляется в нефиксированном соединении верхней и нижней челюсти. За счет соединения эластичными связками змея может открывать рот для заглатывания добычи, во много раз превосходящей ее размерами.
Ребра, которых у змей от 140 до 300, также крепятся к позвоночнику эластично, что позволяет им раздвигаться и пропускать по пищеводу большие по объему пищевые комки. Другим концом ребра прикрепляются к щетинкам на брюхе посредством мышечного сочленения. Именно такое соединение обеспечивает передвижение змеи.
Скелет не имеет конечностей, лишь у некоторых остались рудиментарные кости, которые свидетельствуют о филогенетическом четырехногом предке. У питонов и удавов они заметны в виде так называемых шпор.
Как бежать без ног?
Строение змей, скелет с его особенностями строения наградил этих рептилий совершенно особенным способом передвижения, главная роль в котором принадлежит чешуйчатым пластинкам. Кинетичность соединения позвонков между собой, ребер и чешуек посредством мышц позволяет всем частям двигаться отдельно друг от друга. Это и помогает змее изгибаться в любых направлениях и как говорят завязываться узлом.
При этом четкая координация обеспечивает поступательное движение в горизонтальной плоскости. Каждый щиток отдельно становится перпендикулярно к твердой поверхности и является опорой для поступательного движения путем отталкивания. Мышечное усилие и щиток за щитком двигают тело змеи вперед. Поэтому ноги змеи - это ее щитки.
Единственное, в чем ошибся Конан Дойль в своем рассказе «Пестрая лента», так это в том, что его змея не смогла бы спуститься по шнурку. Она бы просто свалилась на героя, разбудив его. Для передвижения змее необходима твердая и пористая опора, именно поэтому она легко может скользить по стеклу.
Строение костной ткани
Параллельно с усложнением самого скелета происходили изменения и в костной ткани костей змеи. Скелет должен был стать прочнее. Грубоволокнистая внутренняя часть трубчатых костей со временем заменяется тонковолокнистой тканью и приобретает четкую зонарную структуру. Если просто - кости растут в длину и в толщину не в местах сочленения костей, как, например, у млекопитающих, а зона роста - в середине костей. Такое приспособление делает кость устойчивой к большому напряжению, при этом нисколько не увеличивая массу.
У них есть зубы
Если рассматривать скелет змей, фото впечатлят наличием множества зубов. Но не все знают, что зубы змеи предназначены не для пережевывания пищи. С помощью зубной системы змея хватает, удерживает и проталкивает добычу в пищеварительный тракт. С этим связано и строение зубов - они острые, тонкие и выгнуты назад. Зубы у змей могут быть на верхней и нижней челюсти, на небных и межчелюстных костях. А 8% ядовитых особей на верхней челюсти имеют специальные бороздчатые зубы с каналом внутри, куда открываются ядовитые железы. У одних эти зубы неподвижные, а у других наоборот. У гадюк, например, они находятся на короткой верхнечелюстной кости, которая может вращаться.
Сердце может находиться где угодно
Ну не совсем. Где угодно, но строение кровеносной системы змей дает возможность кровяному насосу менять свое положение. Это связано с особенностью питания змей, ведь при прохождении по пищеводу целого неизмельченного пищевого комка есть необходимость освободить проход, сместив жизненно необходимые органы. Еще одна особенность строения змей связана с той же причиной, это редукция одного легкого. У большинства змей одного легкого либо нет совсем, либо оно очень маленькое.
У змей весьма своеобразное видение мира
Только представьте, у змей слабое зрение, они видят только движение. Слуха как такового нет, зато развито внутреннее ухо, способное ощутить малейшие вибрации почвы. Чрезвычайное обоняние, обеспеченное сверхчувствительными рецепторами в ноздрях, в ротовой полости и на языке (вот почему они высовывают язык - они так нюхают, а вовсе не пытаются кого-то напугать) помогает ориентироваться в пространстве. И раздвоен их язык не просто так. Рецепторы на разных кончиках языка автономно воспринимают запахи. В результате у змеи в два раза больше информации о том, как пахнет окружающий мир.
Можете быть уверены, до того как вы змею увидели, она уже знает ваш вес, запах и что вы ели на завтрак.
Итак, на вопрос о том, есть ли у змеи скелет, ответ однозначен - да. Его особенности настолько удивительны, что бионика не обошла их стороной. Робот Elizabeth инженера Хауи Шозе (Howie Choset) из Университета Карнеги-Меллон для исследований и поиска артефактов в египетских пирамидах - яркий тому пример.
Но не только скелетные особенности интересны для бионического параметрического синтеза. Тепловизоры, эхолоты и звукоулавливатели - все это результаты, взятые из опыта природного моделирования вездесущего природного отбора.
