Węże to zwierzęta o długim, wąskim i elastycznym ciele. Nie mają nóg, łap, ramion, skrzydeł ani płetw. Jest tylko głowa, ciało i ogon. Ale czy wąż ma szkielet? Dowiedzmy się, jak działa ciało tych gadów.
Cechy węży
Węże należą do klasy gadów, żyją na całym świecie z wyjątkiem Antarktydy, Nowej Zelandii, Irlandii i niektórych wysp Pacyfiku. Nie występują również poza kołem podbiegunowym i preferują ciepłe tropiki. Zwierzęta te mogą żyć w wodzie, pustyni, górach skalistych i gęstych lasach.
Ciało węży jest wydłużone i w zależności od gatunku ma długość od kilku centymetrów do 7-8 metrów. Ich skórę pokrywają łuski, których kształt i układ nie są takie same i są charakterystyczne dla gatunku.
Nie mają ruchomych powiek, uszu zewnętrznych i środkowych. Słabo słyszą, ale doskonale rozróżniają wibracje. Ich ciało jest bardzo wrażliwe na wibracje, a ponieważ często ma bezpośredni kontakt z podłożem, zwierzęta odczuwają nawet niewielkie drżenie skorupy ziemskiej.
Nie wszystkie węże mają dobrze rozwinięty wzrok. Potrzebują go głównie do rozróżniania ruchu. Najgorzej widzą przedstawiciele gatunków żyjących pod ziemią. Specjalne receptory termowizyjne pomagają wężom rozpoznać ofiarę. Znajdują się w części twarzowej, pod oczami (u pytonów, żmij) lub pod nozdrzami.
Czy wąż ma szkielet?
Węże są drapieżnikami. Ich pożywienie jest bardzo różnorodne: małe gryzonie, ptaki, jaja, owady, płazy, ryby, skorupiaki. Duże węże mogą ugryźć nawet lamparta lub dzika. Z reguły połykają ofiarę w całości, naciągając ją jak pończochę. Z zewnątrz może się wydawać, że nie mają w ogóle kości, a ich ciało składa się wyłącznie z mięśni.
Aby zrozumieć, czy węże mają szkielet, wystarczy zapoznać się z ich klasyfikacją. W biologii od dawna zostały zidentyfikowane, co oznacza, że występuje w nich przynajmniej ta część szkieletu. Razem z żółwiami i krokodylami należą do grupy zajmującej pośrednie ogniwo między płazami i ptakami.
Struktura szkieletu węża ma pewne podobne cechy, ale pod wieloma względami różni się od innych przedstawicieli tej klasy. W przeciwieństwie do płazów gady mają pięć odcinków kręgosłupa (szyjny, tułów, lędźwiowy, krzyżowy i ogonowy).
Region szyjny składa się z 7-10 ruchomo połączonych kręgów, które pozwalają nie tylko podnosić i opuszczać, ale także obracać głowę. Ciało ma zwykle 16-25 kręgów, a do każdego z nich przyczepiona jest para żeber. Kręgi ogonowe (do 40) zmniejszają się w kierunku końca ogona.
Czaszka gadów jest bardziej skostniała i twarda niż czaszka płazów. U dorosłych osobników jego odcinek osiowy i trzewny zrastają się razem. Większość przedstawicieli ma mostek, miednicę i dwa pasy kończyn.
Szkielet węża z napisami
Główną cechą wyróżniającą węże jest brak kończyn przednich i tylnych. Poruszają się pełzając po ziemi, całkowicie opierając się na całym ciele. Podstawy kończyn w postaci małych procesów są obecne w strukturze niektórych gatunków, na przykład pytonów i boa.
U innych węży szkielet składa się z czaszki, tułowia, ogona i żeber. Część ciała jest znacznie wydłużona i zawiera znacznie więcej „szczegółów” niż u innych gadów. Mają więc od 140 do 450 kręgów. Są one połączone ze sobą więzadłami i tworzą bardzo elastyczną strukturę, która pozwala zwierzęciu zginać się we wszystkich kierunkach.
Szkielet węża całkowicie pozbawiony jest mostka. Żebra odchodzą od każdego kręgu po obu stronach i nie są ze sobą połączone. Pozwala to na kilkukrotne zwiększenie objętości ciała podczas połykania dużych pokarmów.
Kręgi i żebra są połączone elastycznymi mięśniami, za pomocą których wąż może nawet unieść swoje ciało do pionu. W dolnej części ciała żebra stopniowo się skracają, a w okolicy ogonowej są całkowicie nieobecne.
Wiosłować
U wszystkich węży kości puszki mózgowej są połączone ruchomo. Kości stawowe, prostokątne i kątowe żuchwy są ze sobą połączone i połączone z kością zębową ruchomym stawem. Dolna szczęka jest połączona z górnym więzadłem, które może się znacznie rozciągnąć, aby połknąć duże zwierzęta.
W tym samym celu sama żuchwa składa się z dwóch kości, które są połączone ze sobą jedynie więzadłem, ale nie kością. W trakcie zjadania ofiary wąż naprzemiennie porusza lewą i prawą częścią, wpychając pokarm do środka.
Czaszka węży ma unikalną strukturę. Jeśli wygląd kręgosłupa i żeber jest typowy dla całego podrzędu, wówczas czaszka ujawnia cechy danego gatunku. Na przykład szkielet głowy grzechotnika ma kształt trójkąta. U pytonów głowa jest wydłużona, owalna i lekko spłaszczona, a kości znacznie szersze niż u grzechotnika.
Zęby
Zęby są również cechą charakterystyczną gatunku lub rodzaju. Ich kształt i ilość zależą od trybu życia zwierzęcia. Węże potrzebują ich nie do żucia, ale do gryzienia, chwytania i trzymania ofiary.
Zwierzęta połykają pokarm, ale nie zawsze czekają, aż umrze. Aby zapobiec ucieczce ofiary, zęby w pysku węża są ustawione pod kątem i skierowane do wewnątrz. Mechanizm ten przypomina haczyk na ryby i pozwala mocno wgryźć się w ofiarę.
Zęby węża są cienkie, ostre i dzielą się na trzy typy: zwężające się lub pełne, rowkowane lub rowkowane, puste lub rurowe. Te pierwsze występują zwykle u gatunków nietrujących. Są krótkie i liczne. Na górnej szczęce znajdują się w dwóch rzędach, a na dolnej szczęce - w jednym.
Rowkowane zęby znajdują się na końcu górnej szczęki. Są dłuższe niż solidne i wyposażone w otwór, przez który wchodzi trucizna. Zęby rurkowe są do nich bardzo podobne. Są również potrzebne do wstrzykiwania trucizny. Mogą być stałe (ze stałą pozycją) lub wyprostowane (w przypadku zagrożenia wysunąć się z rowka szczęki).
Jad węża
Duża liczba węży jest trujących. Potrzebują tak niebezpiecznego narzędzia nie tyle do ochrony, ile do unieruchomienia ofiary. Zwykle w jamie ustnej wyraźnie widoczne są dwa długie, trujące zęby, jednak u niektórych gatunków są one ukryte w głębi jamy ustnej.
Trucizna wytwarzana jest przez specjalne gruczoły znajdujące się w świątyni. Poprzez kanały łączą się z wydrążonymi lub wytłaczanymi zębami i aktywują się w odpowiednim momencie. Poszczególni przedstawiciele grzechotników i żmij mogą usuwać swoje „użądlenia”.
Najbardziej niebezpiecznymi wężami dla człowieka jest rodzaj Taipan. Występują powszechnie w Australii i Nowej Gwinei. Zanim wynaleziono szczepionkę, w 90% przypadków obserwowano śmiertelność z powodu ich trucizny.
Węże pełzają intensywnie wyginając ciała i połykają w całości bardzo dużą ofiarę. Obydwa wymagają potężnych mięśni, a złożone wzmocnienie szkieletu kostnego byłoby jedynie przeszkodą. Dlatego z mechanicznego punktu widzenia węże są elastyczną, trwałą rurą z minimalną liczbą sztywnych elementów ramy. Ale słabo rozwinięty szkielet ogranicza możliwości zwiększania rozmiaru ciała. Obliczenia matematyczne pokazują, że przy budowie węża maksymalna długość ciała w zasadzie nie może przekraczać 15 m, w przeciwnym razie taki potwór po prostu nie byłby w stanie poruszać się po lądzie, ale byłby zmuszony żyć w wodzie.
Wiosłować
Struktura czaszki węży jest całkowicie wyjątkowa. Ewoluował, przystosowując się do specyficznego sposobu żywienia. Głowa każdego węża jest bardzo mała w stosunku do wielkości ofiary, którą wąż jest w stanie połknąć w całości. Zdolność ta wynika z faktu, że kości części twarzowej czaszki u prawie wszystkich węży są ze sobą ruchomo połączone. Dolna szczęka jest połączona z czaszką więzadłami, które mogą się znacznie rozciągać. Ponadto dolna szczęka nie jest ciągła, jest połączona pośrodku elastycznym więzadłem. Wszystko to gwarantuje doskonałą rozciągliwość pyska węża.
Węże mają dobrze rozwinięte zęby, umiejscowione są na górnej i dolnej szczęce, a u wielu gatunków także na kościach podniebiennych, skrzydłowych i przedszczękowych. Ale ponieważ węże nie żują ani nie rozdzierają swojej ofiary, ich zęby są bardzo cienkie, małe, choć ostre. U węży niejadowitych zęby służą do popychania ofiary w kierunku przełyku, a węże jadowite mają również specjalne zęby, które służą do gryzienia i wstrzykiwania jadu ofierze; są odchylone do tyłu. U węży jadowitych colubrid zęby są rowkowane, umieszczone z tyłu górnej szczęki, wyposażone w małe rowki lub otwarte kanaliki, przez które trucizna wypływa z trujących gruczołów. U węży łupkowych i morskich jadowite zęby mają kształt rurkowy, mają zamknięty kanał w jamie i są trwale przymocowane do szczęki w przedniej części jamy ustnej. U żmij i jamników jadowite zęby również mają budowę rurową, ale są dłuższe niż u colubridów i mają bardzo ciekawe przyczepienie. Kość szczękowa tych węży jest bardzo krótka, przymocowana zawiasem. Dlatego jadowite zęby mają zdolność zwijania się, gdy paszcza węża jest zamknięta; w tym przypadku leżą wzdłuż szczęki ostrym końcem do tyłu. Kiedy wąż otwiera paszczę, kość szczęki z jadowitymi zębami obraca się, stając się pionową, a zęby są teraz skierowane w dół i gotowe do ugryzienia.
Kończyny przednie i tylne
W procesie ewolucji, podczas przejścia na wspinaczkowy tryb życia, u węży pas kończyn przednich uległ całkowitemu zanikowi. Jednak niektórzy przedstawiciele infraorderu niższych węży zachowali małe podstawy miednicy (na przykład boa dusiciele, węże o wąskich ustach). Ponadto boa i węże bob mają sparowane pazury po bokach odbytu, które są podstawami tylnych kończyn odziedziczonymi po jaszczurozowatych przodkach węży.
Kręgosłup
Ponieważ węże nie mają pasa kończyn górnych i dolnych oraz nie mają mostka, nie można jednoznacznie przeprowadzić podziału kręgosłupa na odcinki, podobnie jak u innych kręgowców. Kręgosłup węży jest elastyczny, długi i niezwykle mobilny. Składa się z dużej liczby kręgów. Grube i krótkie węże, takie jak żmija gabońska lub Gabonica, mają ich 141. A u najdłuższych i najcieńszych węży liczba kręgów sięga 435. Ze względu na brak mostka żebra są przyczepione bardzo ruchomo, są one mogą rozchodzić się szeroko na boki, tak aby wzdłuż przełyku i duża ofiara mogła przejść przez żołądek, mogą się zbiegać, mogą zostać bardzo spłaszczone, co pozwala wężowi spłaszczyć swoje ciało w obronie lub, jeśli to konieczne, przeniknąć wąską, twardą -aby dotrzeć do otworu.
Wewnętrzna struktura węża
Ponieważ ciało węża jest długie i wąskie, wszystkie narządy znajdujące się wewnątrz ciała muszą mieć odpowiednie rozmiary, dlatego wszystkie narządy wewnętrzne węża są bardzo długie. Ich rozmieszczenie jest również specyficzne. U wielu węży są one rozmieszczone asymetrycznie, a u najbardziej zorganizowanych węży sparowane narządy stały się niesparowane. Na przykład węże robakopodobne mają dwa płuca, ale prawe jest zawsze większe od lewego. U węży bardziej zorganizowanych lewe płuco jest nieobecne, prawe jest dobrze rozwinięte, a u węży takich jak żmije, w ramach rekompensaty za zanik lewego płuca, tylna część tchawicy rozszerzyła się i utworzyła tak zwane płuco tchawicze. Tył zachowanego prawego płuca ma bardzo cienką ścianę, której tkanka może się dobrze rozciągać. Pomaga to wężowi puchnąć podczas wdechu, wizualnie zwiększając jego rozmiar, aby odstraszyć wrogów, a podczas wydechu wydaje głośny ostrzegawczy syk.
Przełyk węży jest dość długi i stanowi rurkę o bardzo silnych, muskularnych ścianach, które mogą spłaszczać i wpychać pokarm do żołądka. Żołądek węży również nabrał wydłużonego kształtu, ale jelita stały się krótsze. Niektóre węże mają nieco szersze ciała i żołądki niż większość innych gatunków. Dzięki temu mogą żerować na większej ofierze.
Nerki węży są sparowane, bardzo długie i wąskie. Prawa nerka jest przesunięta bliżej głowy, a lewa – w stronę ogona. Nie ma pęcherza, a moczowód otwiera się bezpośrednio do kloaki.
Narządy rozrodcze są sparowane, u kobiet są reprezentowane przez parę jajników, a u samców przez wydłużone jądra i rodzaj narządu kopulacyjnego. Narząd ten wygląda jak dwa worki wyposażone w małe kolce. Worki zwykle znajdują się pod skórą za odbytem i można je wykryć sondując cienkim drucikiem. Podczas krycia samiec odwraca narząd kopulacyjny na zewnątrz i umieszcza go w kloace samicy.
Cechy dopływu krwi węży
R. Seymour (Uniwersytet w Adelajdzie, Australia) i H. Lillywhite (Uniwersytet w Kansas, USA) badali układ krwionośny dziewięciu gatunków węży. Stwierdzono istotne różnice w tych układach w zależności od charakterystyki trybu życia danego gatunku. Zatem ciśnienie krwi węży żyjących na drzewach osiąga 74 milimetry. Herpetolodzy wiedzą, że takie węże przez długi czas pozostają w pozycji pionowej, w której dopływ krwi do mózgu w naturalny sposób wymaga znacznego wysiłku ze strony organizmu. U węży wodnych, które przez długi czas pozostają w pozycji poziomej, ciśnienie krwi nie przekracza 22 milimetrów słupa rtęci. Ustalono także pewien wzór w lokalizacji serca. U wszystkich gatunków węży lądowych umiejscowiony jest bliżej głowy, a u węży wodnych niemal dokładnie pośrodku ciała.
Żołądź
Oprócz gruczołów tworzących jadowity aparat węża na ciele węża znajdują się również gruczoły skórne. Niektóre węże wykorzystują trującą lub śmierdzącą wydzielinę tych gruczołów, aby odstraszyć drapieżniki. Na przykład u pięknego węża Dalekiego Wschodu – węża tygrysiego – podobne gruczoły znajdują się z tyłu w przedniej części ciała. Wydzielają żółtawą wydzielinę, która podrażnia błony śluzowe. Jeśli pies złapie takiego węża, natychmiast go wyrzuci i zacznie kręcić głową, próbując pozbyć się pieczenia w ustach. W skórze węży znajdują się obszary tzw. naskórka gruczołowego, które wydzielają substancje tłuszczowe natłuszczające łuski, ułatwiając w ten sposób ich poślizg podczas pełzania. Ponadto substancje te mają specyficzny zapach (który prawdopodobnie odczuwał każdy, kto trzymał węże w rękach). Dzięki temu pełzający wąż pozostawia niewidzialny ślad zapachowy, który ułatwia odnalezienie się osobnikom tego samego gatunku.
System nerwowy
Mózg węży, umieszczony w trwałej torebce kostnej, jest stosunkowo mały, dlatego wyższa aktywność nerwowa u węży jest słabo rozwinięta. Natomiast rdzeń kręgowy jest bardzo duży i dobrze rozwinięty, co zapewnia doskonałą koordynację ruchów węża, błyskawiczne reakcje i precyzyjną kontrolę mięśni. Na przykład wąż żółtobrzuchy, który ma w swoim terrarium kilka gryzoni, jest w stanie upolować trzy lub cztery myszy na raz. Jednego gryzonia chwyta pyskiem, drugiego dusi pierścieniem w górnej części ciała, a trzeciego i czwartego dociska do ścian terrarium, uginając środkową i tylną część ciała.
Każda z tych cech występuje także u jaszczurek, od których węże (prawdopodobnie) wywodzą się w okresie kredowym (135–65 mln lat temu), ale razem są one charakterystyczne tylko dla węży. Obecnie znanych jest około trzech tysięcy gatunków węży.
Struktura.
Ciało węża dzieli się na głowę, tułów i ogon. W większości przypadków szkielet składa się z czaszki i kręgosłupa (w niektórych formach kopalnych od 141 do 435 kręgów), do których przymocowane są żebra. Tylko niektóre gatunki węży zachowują podstawy tylnych kończyn.
Węże są doskonale przystosowane do pochłaniania dużej ofiary, co znajduje odzwierciedlenie w budowie szkieletu. Prawa i lewa połowa żuchwy są połączone ruchomo, więzadła mają specjalną rozciągliwość. Wierzchołki zębów są skierowane do tyłu: podczas połykania jedzenia wąż wydaje się na nim „siedzieć”, a bolus pokarmowy stopniowo przesuwa się do wewnątrz. Węże nie mają mostka, a żebra kończą się swobodnie. Dlatego część ciała, w której znajduje się strawiona ofiara, może być znacznie rozciągnięta.
Wiele węży jest jadowitych. Ich górna szczęka ma duże zęby kanałowe lub rowkowane. Jad wytwarzany przez zmodyfikowane gruczoły ślinowe przedostaje się do podstawy zęba i spływa kanałem lub rowkiem na górę. Kiedy usta węża są zamknięte, jadowite zęby leżą równolegle do podniebienia. Podczas ataku usta otwierają się szeroko, a jadowite zęby skierowane są w dół lub pod niewielkim kątem do przodu, a wąż wbija je w ofiarę.
Wszystkie narządy wewnętrzne węży są wydłużone. Przełyk i żołądek są znacznej długości, jelita stosunkowo krótkie. Lewe płuco jest zwykle słabiej rozwinięte lub zanika, tylna część prawego płuca zamienia się w cienkościenny zbiornik powietrza. Niektóre węże mają z tyłu tchawicy przedłużenie przypominające worek, zwane płucem tchawiczym. Nie ma pęcherza.
Oczy węży pokryte są przezroczystą rogówką utworzoną przez zrośnięte powieki. U węży dziennych źrenica jest okrągła lub w kształcie poprzecznej szczeliny, u węży nocnych jest pionowa. Wzrok, podobnie jak słuch, nie jest głównym narządem zmysłów węża i jest mniej rozwinięty niż u jaszczurek. Atakując ofiarę, wąż może spudłować, szczególnie często zdarza się to podczas linienia, kiedy wierzchnia warstwa powiek oddziela się wraz ze skórą, a oczy stają się mętne. Ze względu na zmniejszenie ucha środkowego i błony bębenkowej węże potrafią rozróżnić jedynie głośne dźwięki, którym towarzyszy drżenie powietrza lub gleby.
Głównym narządem zmysłów węża jest jego długi, rozwidlony na końcu język. Kiedy usta są zamknięte, język wystaje przez półkoliste wycięcie górnej szczęki, a podczas połykania pokarmu cofa się do specjalnej, umięśnionej pochwy. Za pomocą języka wąż wyczuwa otaczające przedmioty, cząsteczki substancji zapachowych, które spadają na język, są przenoszone do sparowanego narządu węchu - narządu Jacobsona. Na podstawie węchu wąż może się poruszać i znajdować ofiarę w całkowitej ciemności. Ponadto język może służyć jako czujnik temperatury. Tę samą funkcję pełnią specjalne narządy znajdujące się na głowie niektórych węży (pyton, żmija afrykańska, żmija jamista).
Mózg węży jest stosunkowo mały, ale rdzeń kręgowy jest dobrze rozwinięty, dlatego pomimo prymitywności reakcji węże wyróżniają się dobrą koordynacją ruchów, szybkością i dokładnością.
Powierzchniowa warstwa skóry tworzy łuski i łuski w postaci wydłużonych płytek, ułożonych płytkowo, na których często widoczne są podłużne wzniesienia – żebra. Odgrywają dużą rolę w przemieszczaniu się węży żyjących wśród skał lub drzew: ze względu na szorstkość powłoki wąż może przylgnąć do nierównych kamieni lub kory. Wręcz przeciwnie, gatunkom żyjącym wśród zarośli traw i krzewów brakuje wypukłości łusek, które w tym przypadku jedynie spowalniają ruch.
Duże łuski głowy mają zwykle nieregularny kształt; brzuch - sześciokątny. Znajdują się w jednym rzędzie, ostatni to odbyt - tarcza brzuszna jest podzielona na dwie części. Wijąc się, wąż za pomocą nacięć brzusznych odpycha się od powierzchni, po której się czołga i porusza się do przodu. Dodatkowo chronią narządy wewnętrzne. Węże morskie nie mają takich problemów i brakuje im łusek brzusznych. Łuski podogonowe mogą leżeć w jednym (smukły boa, wąż jaszczurczy) lub w dwóch rzędach (żmija zwyczajna, wąż amurski).
Po połknięciu pokarmu łuski i łuski rozsuwają się, odsłaniając ukryte wcześniej fałdy skóry. Łuski są trwale połączone ze sobą w podłużnych rzędach, ale każdy rząd może poruszać się w bok w stosunku do sąsiadów. Przeciwnie, łuski brzucha rozchodzą się w kierunku wzdłużnym. W tym samym czasie ciało węża wydłuża się.
Linienie następuje nawet kilka razy w roku. Stara skóra zaczyna się złuszczać w okolicy warg, zwija się i stopniowo odpada. Przezroczysta rogówka oczu jest widoczna na „pełzaniu”.
Kolor skóry może zmieniać się w ciągu życia podczas linienia. Ubarwienie zależy również od płci i indywidualnych cech węża i w większości przypadków pełni funkcję kamuflażu.
Styl życia.
Wszystkie węże są drapieżnikami, wiele z nich może złapać ofiarę znacznie większą niż sam wąż. Zazwyczaj małe i młode węże żywią się robakami, mięczakami, owadami, niektóre płazami, gadami, ptakami, rybami, gryzoniami i większymi ssakami. Pomiędzy dwoma posiłkami może upłynąć kilka miesięcy.
W większości przypadków węże leżą bez ruchu, czekając na ofiarę, a następnie pędzą na nią z niesamowitą prędkością i natychmiast zaczynają połykać. Jadowite węże gryzą i czekają, aż jad zacznie działać, podczas gdy boa dusiciele owijają się wokół ofiary i ją dusią.
Węże mogą poruszać się na kilka sposobów. Zwykle wąż wygina się zygzakowato i jest odpychany przez przylegające do ziemi części ciała. Na pustyni węże stosują tzw. „ruch boczny”: ciało dotyka powierzchni tylko w dwóch punktach, przednia część ciała jest przesuwana na boki (w kierunku ruchu), następnie tylna część jest „podciągana do góry” ”itp. Metodę ruchu „akordeon” wyróżnia fakt, że ciało węża jest zebrane w ciasne pętle, a przednia część ciała porusza się do przodu. Duże węże poruszają się po linii prostej „chodem gąsienicy”, przyklejając się tarczami do gleby i napinając mięśnie brzusznej części ciała.
Węże występują wszędzie, z wyjątkiem Nowej Zelandii i małych wysp oceanicznych. Opanowali życie w lesie, na stepie, na pustyni, pod ziemią, a nawet w morzu. Najwięcej gatunków żyje w ciepłych krajach Azji Wschodniej i Afryki; ponad 50% australijskich węży jest jadowitych.
Niektóre węże w sprzyjających warunkach mogą rodzić potomstwo nawet kilka razy w sezonie, inne nie rozmnażają się co roku (na przykład żmija kaukaska). Kefija bambusowa występująca w Indiach i Pakistanie może rozmnażać się przez cały rok. Podobnie jak większość zwierząt, węże mają swoje własne „rytuały godowe” o różnym stopniu złożoności. Po kryciu samice są w stanie utrzymać plemniki partnera w stanie aktywnym przez dość długi czas i nie muszą ponownie spotykać się z samcem w celu ponownego zapłodnienia.
Zwykle młode wykluwają się z jaj, ale żywotność jest również powszechna (typowa dla węży morskich, boa dusicieli i żmij). U samicy rozwija się łożysko, przez które zarodek otrzymuje tlen, wodę i składniki odżywcze. Czasami samica nie ma czasu na złożenie lęgu i młode wykluwają się w jej drogach rozrodczych. Ten przypadek nazywa się jajoworodnością (żmije, miedziogłowy).
Jedno sprzęgło zawiera średnio 10 jaj. Rozwój zarodkowy jest zależny od temperatury, dlatego węże dbają o utrzymanie wysokiej temperatury w gnieździe, a także chronią jaja przed wysychaniem.
Węże żyją zazwyczaj 5–10 lat, a niektóre osobniki dożywają nawet 30–40 lat.
Wiele ptaków i ssaków (bociany, orły, wrony, jeże, przedstawiciele rzędu Carnivora, a nawet świnie), a nawet inne węże żerują na wężach.
Jad węża.
Jad węża ma złożony skład. Zawiera enzymy, zmieniając lub niszcząc wiele substancji ustrojowych, toksyn, białek o określonym działaniu. Różne gatunki węży używają różnych silnych substancji.
Jad boleni i węży morskich zawiera neurotoksyny i acetylocholinoesterazę, która niszczy acetylocholinę. W ciele ugryzionego zwierzęcia przekazywanie sygnałów z nerwów do mięśni zostaje zakłócone i rozwija się paraliż mięśni. Najczęściej zwierzę umiera z powodu zatrzymania oddechu.
Jad żmii i węży jamistych powoduje wzrost przepuszczalności naczyń krwionośnych, zaburzenia w układzie krzepnięcia krwi i spadek ciśnienia krwi. W rezultacie rozwija się krwotoczny obrzęk tkanek i pogarsza się ich ukrwienie.
Istnieje wiele serum stosowanych w leczeniu zatrucia, niektóre można stosować przeciwko jadom kilku gatunków węży.
Aktywność jadu węża ocenia się w MED – mysich jednostkach działania: podczas badania różnych toksyn wstrzykuje się je myszom laboratoryjnym i określa się ilość trucizny, która może zabić 50% zwierząt doświadczalnych. 1 MIÓD odpowiada działaniu 0,11 mg jadu żmii lub 0,0776 mg jadu żmii.
Około 500 gatunków węży jest niebezpiecznych dla człowieka. Uważa się, że co roku węże ukąszą nawet pół miliona ludzi, z czego aż 50 tysięcy umiera. Oczywiście nie jest to najczęstsza przyczyna zgonów we współczesnym świecie. Węże nie atakują bez powodu i starają się uratować swoją truciznę. Praca naukowców nad stworzeniem serum znacznie zmniejszyła liczbę zgonów z powodu ukąszeń węży. Na przykład w Tajlandii na początku XX wieku. rocznie umierało do 10 tys. osób, dziś – 20 osób
Aby uzyskać serum, koniom wstrzykuje się niewielkie ilości trucizny. W ciągu kilku miesięcy nabywają odporność na truciznę, a we krwi pojawiają się substancje antidotum, które stają się podstawą serum. Antidota adsorbują truciznę, mogą ją utlenić lub utworzyć z nią nierozpuszczalne sole, a także konkurując z trucizną wypierać ją ze związków.
Aby uzyskać jad węża, węże trzyma się w specjalnych pomieszczeniach - serpentariach, z których pierwsze powstało pod koniec XIX wieku. w Sao Paulo (Brazylia) w Instytucie Badań nad Wężami. Teraz w Rosji znajduje się duże serpentarium w Nowosybirsku (w ZSRR było ich ponad dziesięć).
Jad węża w małych dawkach stosowany jest w celach leczniczych, działa przeciwzapalnie, przeciwbólowo, a także pobudza regenerację tkanek.
Klasyfikacja.
Podrząd Węże są podzielone na 8–16 rodzin. Główne rodziny:
Slepuny ( Typhlopidae). Małe węże o ciele przypominającym robaka. Przystosowany do życia pod ziemią: głowa pokryta dużymi łuskami, kości czaszki ściśle zespolone, krótki ogon służy jako podpora dla ciała, gdy zwierzę porusza się w grubości gleby. Oczy są prawie całkowicie zmniejszone. W ślepych zaślepkach odnaleziono szczątki kości miednicy. Rodzina liczy około 170 gatunków, z których większość żyje w regionach tropikalnych i subtropikalnych.
Pseudofody ( Boidae) swoją nazwę zawdzięcza obecności podstaw tylnych kończyn, które zamieniły się w pazury po bokach odbytu. Do pseudofodów zalicza się anakondę i pytona siatkowego – największe współczesne węże (dorastające do 10 m długości). Trzy podrodziny (Boa, Pytony i Boa piaskowe) obejmują około 80 gatunków. Żyją w tropikach i subtropikach, niektóre gatunki w suchych regionach Azji Środkowej.
Do węży łupkowych ( Elapidae) obejmuje ponad 170 gatunków, w tym kobry i mamby. Charakterystyczną cechą łupków jest brak tarczy jarzmowej. Ciało wydłużone, ogon krótki, głowa pokryta dużymi, regularnymi łuskami. Przedstawiciele rodziny prowadzą lądowy tryb życia i są dystrybuowani głównie w Afryce i Australii.
Większość węży morskich ( Hydrophiidae) nigdy nie wychodzą na ląd, są przystosowane do życia w wodzie: obszerne płuca, zastawki zamykające nozdrza, opływowy korpus i ogon w kształcie wiosła. Bardzo trujący. Rodzina obejmuje około 50 gatunków żyjących w oceanach Indyjskim i Pacyfiku.
Żmijowate ( Żmije) mają grube ciało z płaską, trójkątną głową, pionową źrenicą, dobrze rozwiniętymi gruczołami jadowymi i płucem tchawiczym. Podrodzina żmii jamistej obejmuje miedziogłowe i grzechotniki, a prawdziwe żmije obejmują żmije, żmije i żmije piaskowe. W sumie rodzina obejmuje około 120 gatunków węży.
Colubridae ( Colybridae) - rodzina obejmująca około 70% współczesnych węży (około 1500 gatunków). Węże są wszechobecne; są przystosowane do życia w dnie lasu, norach, drzewach, półpustyniach lub zbiornikach wodnych. Mają różnorodne preferencje żywieniowe i środki transportu. Rodzina jako całość charakteryzuje się brakiem lewego płuca, ruchomymi zębami rurkowymi i szczątkowymi tylnymi kończynami, a także poziomym położeniem górnej szczęki. Na podstawie cech strukturalnych zębów i osłony łuskowatej wyróżnia się kilka podrodzin.
Węże Rosji.
Według różnych źródeł w Rosji żyje około 90 gatunków węży, w tym 10–16 gatunków jadowitych.
Już zwyczajny ( Natrix Natrix) to duży wąż o długości do 140 cm, zamieszkujący rozległe terytorium od Afryki Północnej po Skandynawię i na wschodzie po Środkową Mongolię. W Rosji jest szeroko rozpowszechniony w części europejskiej. Kolor ciała waha się od ciemnoszarego do czarnego. Po bokach głowy wyraźnie widoczne plamy świetlne w kształcie półksiężyca, otoczone czarnymi paskami. Woli osiedlać się w wilgotnych miejscach. Zwykle poluje w ciągu dnia na żaby i ropuchy, czasami na małe jaszczurki i ptaki. Wąż jest wężem aktywnym, szybko pełza, wspina się na drzewa i dobrze pływa. Wykryty próbuje się ukryć, a jeśli to się nie udaje, rozluźnia mięśnie i szeroko otwiera usta, udając martwego. Duże osobniki zwijają się w kłębek i syczą groźnie, ale rzadko gryzą ludzi. Ponadto w razie zagrożenia zwraca niedawno złowioną ofiarę (czasami jeszcze całkiem żywotną) i może wypuścić śmierdzącą ciecz z kloaki.
Medyanka ( Koronella austriacka) to wąż szeroko rozpowszechniony w europejskiej części Rosji, o długości do 65 cm, kolor ciała od szarego do czerwono-brązowego, z kilkoma rzędami ciemnych plam wzdłuż ciała. Po okrągłej źrenicy miedzianogłowej można odróżnić od żmii, która jest do niej nieco podobna. Kiedy wąż znajduje się w niebezpieczeństwie, zwija swoje ciało w ciasną kłębek i chowa głowę. Złapany przez człowieka zaciekle się broni i może przegryźć skórę aż do krwi.
W książce Trujące zwierzęta i rośliny ZSRR Wymienione są następujące jadowite węże: żmija zwyczajna ( Vipera berus), żmija stepowa ( V. Ursini), żmija kaukaska ( V. Kaznakovi), żmija azjatycka ( V. ksantyna), żmija długonosa ( V. amodytes), żmija ( V. lebetina), miedziogłowy pospolity lub pallas ( Haly Agkistrodon), wschodni bawełniany ( A.blomhoffi), wielobarwny wąż ( Coluber ravergieri), wąż tygrysi ( Rhabdophis tigrina), miedziogłowiec pospolity ( Koronella austriacka), kobra środkowoazjatycka ( Naja Oxiana), piasek piaskowy ( Echis carinatus) i kilka innych.
Żmija zwyczajna ( Vipera berus) to stosunkowo duży wąż, dochodzący do 75 cm długości, o grubym ciele i trójkątnej głowie. Ubarwienie waha się od szarego do czerwono-brązowego. Wzdłuż tułowia znajduje się ciemny zygzakowaty pasek, wzór w kształcie litery X oraz trzy duże tarcze - czołowa i dwie ciemieniowe. Źrenica jest pionowa; granica między głową a szyją jest wyraźnie widoczna.
Żmija zwyczajna jest szeroko rozpowszechniona w lasach i stepach leśnych europejskiej części Rosji, Syberii i Dalekiego Wschodu. Preferuje lasy z polanami, bagnami, brzegami rzek i jeziorami. Osiada w dziurach, zgniłych pniach, dziurach, wśród krzaków. Żmije często zimują w grupach w norach, pod korzeniami drzew i stogami siana. Opuszczają zimowisko w marcu-kwietniu. W ciągu dnia lubią wygrzewać się na słońcu, w nocy polują najczęściej na małe gryzonie, żaby i pisklęta. Rozmnażają się w połowie maja, ciąża trwa trzy miesiące. Żmija rodzi 8–12 młodych o długości do 17 cm, a kilka dni po urodzeniu następuje pierwsze linienie. Dalej – w odstępach 1–2 razy w miesiącu. Samice są zwykle większe od samców. Żmije żyją 11–12 lat.
Spotkania żmij z ludźmi zdarzają się dość często. Należy pamiętać, że żmije uwielbiają spędzać ciepłe dni na otwartych przestrzeniach, wygrzewając się w słońcu. W nocy mogą doczołgać się do ogniska i wejść do namiotu i śpiwora. Gęstość rozmieszczenia żmij jest bardzo nierówna: na wystarczająco dużym obszarze nie można znaleźć ani jednego węża, ale na odpowiednim terenie tworzą one całe „kieszenie węży”. Żmije nie są agresywne i nie zaatakują osoby jako pierwsze. Zawsze skorzystają z okazji, aby się ukryć.
Żmija stepowa ( Żmija Ursini) różni się od zwykłego mniejszym rozmiarem i ostrymi krawędziami kufy. Ubarwienie jest bardziej matowe, na tułowiu oprócz zygzakowatego wzoru wzdłuż grzbietu występują ciemne plamy po bokach. Żyje w strefach stepowych i leśno-stepowych europejskiej części Rosji, na Krymie i na Kaukazie. Żyje 7–8 lat.
Miedzianogłowy zwyczajny ( Haly Agkistrodon) zamieszkuje rozległy obszar od ujścia Wołgi do wybrzeży Oceanu Spokojnego. Długość ciała do 70 cm, kolor jest szary lub brązowy z szerokimi ciemnymi plamami wzdłuż grzbietu.
Wąż tygrysi to jaskrawy wąż z Dalekiego Wschodu. Górna część ciała jest zwykle jasnozielona z czarnymi poprzecznymi paskami. W przedniej części ciała łuski w przestrzeniach między paskami są czerwone. Długość ciała do 110 cm, na górnej stronie szyi znajdują się tzw. gruczoły karkowo-grzbietowe. Ich ostra wydzielina odstrasza drapieżniki. Wąż tygrysi preferuje wilgotne miejsca i żywi się żabami, ropuchami i rybami.
Kobra środkowoazjatycka ( Naja Oxiana) to duży wąż (do 160 cm długości) w kolorze brązowym lub oliwkowym. Rozdrażniona kobra unosi przednią część ciała i nadmuchuje „kaptur” na szyi. Podczas ataku wykonuje kilka błyskawicznych rzutów, z których jeden kończy się ugryzieniem. Ukazuje się w południowych regionach Azji Środkowej.
Sandy efa ( Echis carinatus) to wąż koloru piaskowego o długości do 80 cm, wzdłuż grzbietu znajdują się poprzeczne jasne paski, a po bokach ciała jasne zygzakowate linie. Żywi się małymi gryzoniami i ptakami, żabami i innymi wężami. Efu wyróżnia się szybkością rzutów; Podczas ruchu wydaje suchy, szeleszczący dźwięk. Ukazuje się od wschodniego wybrzeża Morza Kaspijskiego do Morza Aralskiego.
Elena Semeyko
Te niesamowite i niezwykłe zwierzęta wywołują u wielu ludzi panikę i mistyczny horror. Osiągnąwszy różnorodność gatunkową wynoszącą 2,5 tysiąca gatunków, nabywszy unikalne metody polowania i rozwinąwszy niezwykle wrażliwe narządy zmysłów, węże zajęły swoje miejsce w hierarchii wszelkiego życia na planecie. Obserwując ruch tych gadów, może się wydawać, że wąż nie ma szkieletu, że składa się z solidnych mięśni. Takiej gładkości i elastyczności ruchów nie można już znaleźć w świecie zwierząt. Ale oprócz osobliwości budowy szkieletu węży zaskakują ludzi innymi, równie interesującymi mechanizmami adaptacyjnymi.
Wąż czy nie wąż?
Wydawać by się mogło, że nie ma nic prostszego niż identyfikacja węża. Długie ciało pokryte łuskami, brak nóg - taki jest wygląd węża. Ale podobna struktura zewnętrzna jest również charakterystyczna dla niektórych przedstawicieli sąsiedniego taksonu z rzędu Łuskowatych - beznogich jaszczurek. Te dwa podrzędy dzieli około trzydziestu różnic, ale w każdej z grup zdarzają się wyjątki. I tylko kompleksowa analiza cech morfologicznych, anatomicznych, biochemicznych, genetycznych i innych pozwoliła taksonomom stworzyć jasną klasyfikację tych niesamowitych łuskowatych stworzeń.
Gdzie są nogi?
Znaleziska paleontologiczne dowodzą, że w okresie kredowym węże nadal miały nogi. Najbardziej uderzający szkielet paleontologiczny Eupodophis descouensi odnaleziono w Libanie w 2000 roku – jest to bardzo dobrze zachowany odcisk węża. Szkielet w skamieniałości mającej ponad 95 milionów lat. Uważa się, że ten przodek węży o odrębnych kończynach żył w wodzie.
Wśród naukowców zajmujących się ewolucją toczy się debata na temat pierwotnego siedliska przodków współczesnych węży. Pierwotnie wodny czy wtórnie przystosowany do środowiska wodnego? Pytanie jest wciąż otwarte i czeka na laureata Nagrody Nobla.
Cechy szkieletowe współczesnych węży
Wynik wielowiekowego procesu ewolucyjnego okazał się dla węża bardzo pomyślny. Szkielet stał się kenitowy, co oznacza, że połączenie wszystkich kości jest ruchome. W strukturze czaszki objawia się to nieutrwalonym połączeniem górnej i dolnej szczęki. Dzięki połączeniu elastycznymi więzadłami wąż może otworzyć usta, aby połknąć ofiarę wielokrotnie większą od siebie.
Żebra, których węże mają od 140 do 300, są również elastycznie przymocowane do kręgosłupa, co pozwala im się rozsuwać i przepuszczać duży bolus pokarmowy przez przełyk. Drugi koniec żeber jest połączony ze szczecinami na brzuchu za pomocą mięśni. To właśnie to połączenie zapewnia ruch węża.
Szkielet nie ma kończyn, tylko w kilku pozostały szczątkowe kości, co wskazuje na filogenetycznego czworonożnego przodka. U pytonów i boa są one zauważalne w postaci tzw. ostróg.
Jak biegać bez nóg?
Struktura węży, szkielet z jego cechami strukturalnymi, nadała tym gadom bardzo szczególny sposób poruszania się, w którym główna rola przypada na łuskowate płyty. Kinetyczny charakter połączenia między kręgami, żebrami i łuskami poprzez mięśnie pozwala wszystkim częściom poruszać się oddzielnie od siebie. Pomaga to wężowi zgiąć się w dowolnym kierunku i, jak mówią, zawiązać się w węzeł.
Jednocześnie wyraźna koordynacja zapewnia ruch do przodu w płaszczyźnie poziomej. Każda klapa oddzielnie staje się prostopadła do twardej powierzchni i służy jako podparcie dla ruchu do przodu poprzez odpychanie. Wysiłek mięśni i łuska po łusce przesuwają ciało węża do przodu. Dlatego nogi węża są jego tarczami.
Jedyną rzeczą, którą Conan Doyle pomylił się w swojej opowieści „Nakrapiana opaska”, było to, że jego wąż nie mógł zejść po sznurze. Po prostu rzuciłaby się na bohatera, budząc go. Do poruszania się wąż potrzebuje solidnego i porowatego podłoża, dlatego z łatwością może przesuwać się po szkle.
Struktura tkanki kostnej
Równolegle z powikłaniem samego szkieletu nastąpiły zmiany w tkance kostnej kości węża. Szkielet musiał stać się silniejszy. Grubo-włóknista wewnętrzna część kości rurkowych zostaje ostatecznie zastąpiona drobnowłóknistą tkanką i uzyskuje wyraźną strukturę strefową. Mówiąc najprościej, kości rosną na długość i grubość nie w stawach kości, jak na przykład u ssaków, ale strefa wzrostu znajduje się pośrodku kości. Adaptacja ta czyni kość odporną na duże naprężenia, nie zwiększając przy tym jej masy.
Mają zęby
Jeśli spojrzysz na szkielet węży, zdjęcie zrobi na Tobie wrażenie obecnością wielu zębów. Ale nie wszyscy wiedzą, że zęby węża nie są przeznaczone do żucia jedzenia. Za pomocą układu dentystycznego wąż chwyta, przytrzymuje i wpycha ofiarę do przewodu pokarmowego. Z tym wiąże się również budowa zębów - są one ostre, cienkie i zakrzywione do tyłu. Węże mogą mieć zęby na górnej i dolnej szczęce, na podniebieniu i kościach przedszczękowych. A 8% trujących osobników na górnej szczęce ma specjalne rowkowane zęby z kanałem wewnątrz, w którym otwierają się trujące gruczoły. Dla niektórych te zęby są nieruchome, dla innych jest odwrotnie. Na przykład u żmij znajdują się one na krótkiej kości szczęki, która może się obracać.
Serce może być wszędzie
Cóż, nie do końca. Wszędzie, ale struktura układu krążenia węży pozwala pompie krwi na zmianę jej położenia. Dzieje się tak ze względu na zwyczaje żywieniowe węży, ponieważ kiedy cały nierozdrobniony bolus pokarmu przechodzi przez przełyk, konieczne jest jego udrożnienie poprzez przemieszczenie ważnych narządów. Inna cecha strukturalna węży jest związana z tym samym powodem, jest to redukcja jednego płuca. Większość węży albo w ogóle nie ma jednego płuca, albo jest ono bardzo małe.
Węże mają bardzo wyjątkową wizję świata.
Wyobraź sobie, że węże mają słaby wzrok, widzą tylko ruch. Nie ma słuchu jako takiego, ale ucho wewnętrzne jest rozwinięte i jest w stanie wyczuć najmniejsze wibracje gleby. Niezwykły węch, zapewniany przez nadwrażliwe receptory w nozdrzach, ustach i na języku (dlatego wysuwają język - wąchają, a wcale nie próbują kogoś przestraszyć) pomaga w poruszaniu się w przestrzeni. A ich język jest rozwidlony nie bez powodu. Receptory na różnych końcach języka niezależnie odbierają zapachy. Dzięki temu wąż ma dwukrotnie więcej informacji o tym, jak pachnie otaczający go świat.
Możesz być pewien, że zanim w ogóle zobaczysz węża, zna on już Twoją wagę, zapach i to, co jadłeś na śniadanie.
Tak więc na pytanie, czy wąż ma szkielet, odpowiedź jest jednoznaczna - tak. Jego funkcje są tak niesamowite, że bionika ich nie ominęła. Doskonałym tego przykładem jest robot Elizabeth, zaprojektowany przez inżyniera Howie Choset z Carnegie Mellon University do badań i poszukiwania artefaktów w egipskich piramidach.
Ale nie tylko cechy szkieletu są interesujące dla bionicznej syntezy parametrycznej. Kamery termowizyjne, echosondy i detektory dźwięku to wyniki zaczerpnięte z doświadczenia naturalnego modelowania wszechobecnej selekcji naturalnej.
