Паніку і містичний жах викликають у багатьох людей ці дивовижні і незвичайні тварини. Досягнувши видового розмаїття в 2,5 тисячі видів, придбавши унікальні способи полювання і розвинувши надзвичайно чутливі органи почуттів, змії зайняли своє місце в ієрархії всього живого на планеті. Спостерігаючи за рухом цих рептилій, може здатися, що у змії скелет відсутній, що складається вона з суцільних м 'язів. Такої плавності і гнучкості рухів більше не зустрінеш у тваринному світі. Але крім особливості будови скелета змій вони дивують людину та іншими не менш цікавими пристосовними механізмами.
Змія чи не змія?
Здавалося б, немає нічого простішого, ніж визначити змію. Довге тіло, покрите чешуйками, відсутність ніг - ось зовнішній вигляд змії. Але подібна зовнішня будова характерна і для деяких представників сусіднього таксона в загоні Чешуйчатих - безногих ящірок. Близько тридцяти відмінностей поділяють ці два підзагони, але винятки є в кожній з груп. І лише комплексний аналіз морфологічних, анатомічних, біохімічних, генетичних та інших ознак дозволив систематикам скласти чітку класифікацію цих дивовижних лусчастих створінь.
А ноги де?
Палеонтологічні знахідки доводять, що в крейдяному періоді у змій ще були ноги. Найяскравіший палеонтологічний скелет Eupodophis descouensi знайдений в Лівані в 2000 році, це дуже добре збережений відбиток змії. Скелет у скам 'янілості, якій понад 95 мільйонів років. Цей предок змій з яскраво вираженими кінцівками жив, як передбачається, у воді.
У середовищі вчених-еволюціоністів не вщухають суперечки з приводу первинного середовища проживання предків сучасних змій. Спочатку водні або вторинно пристосовані до водного середовища? Питання поки відкрите і чекає свого Нобелівського лауреата.
Особливості скелета змій сучасних
Результат багатовікового еволюційного процесу виявився дуже вдалим для змії. Скелет став кенітичним, що означає рухоме з 'єднання всіх кісток. У будові черепа це проявляється в нефіксованому з 'єднанні верхньої і нижньої щелепи. За рахунок з 'єднання еластичними зв' язками змія може відкривати рот для заковтування видобутку, що у багато разів перевершує її розмірами.
Ребра, яких у змій від 140 до 300, також кріпляться до хребта еластично, що дозволяє їм розсуватися і пропускати по стравоходу великі за обсягом харчові грудки. Іншим кінцем ребра прикріплюються до щетинок на череві за допомогою м 'язового зчленування. Саме таке з 'єднання забезпечує пересування змії.
Скелет не має кінцівок, лише у деяких залишилися рудиментарні кістки, які свідчать про філогенетичного чотириногого предка. У пітонів і удавів вони помітні у вигляді так званих шпор.
Як бігти без ніг?
Будова змій, скелет з його особливостями будови нагородив цих рептилій абсолютно особливим способом пересування, головна роль в якому належить лусочастим платівкам. Кінетичність з 'єднання хребців між собою, ребер і лусочок за допомогою м' язів дозволяє всім частинам рухатися окремо один від одного. Це і допомагає змії згинатися в будь-яких напрямках і як кажуть зав 'язуватися вузлом.
При цьому чітка координація забезпечує поступальний рух у горизонтальній площині. Кожен щиток окремо стає перпендикулярно до твердої поверхні і є опорою для поступального руху шляхом відштовхування. М 'язове зусилля і щиток за щитком рухають тіло змії вперед. Тому ноги змії - це її щитки.
Єдине, в чому помилився Конан Дойль в своєму оповіданні "Строката стрічка", так це в тому, що його змія не змогла б спуститися по шнурку. Вона б просто звалилася на героя, розбудивши його. Для пересування змії необхідна тверда і пориста опора, саме тому вона легко може ковзати по склу.
Будова кісткової тканини
Паралельно з ускладненням самого скелета відбувалися зміни і в кістковій тканині кісток змії. Скелет мав стати міцнішим. Грубоволокниста внутрішня частина трубчастих кісток з часом замінюється тонковолокнистою тканиною і набуває чітку зонарну структуру. Якщо просто - кістки ростуть в довжину і в товщину не в місцях зчленування кісток, як, наприклад, у ссавців, а зона росту - в середині кісток. Таке пристосування робить кістку стійкою до великої напруги, при цьому анітрохи не збільшуючи масу.
У них є зуби
Якщо розглядати скелет змій, фото вразять наявністю безлічі зубів. Але не всі знають, що зуби змії призначені не для пережовування їжі. За допомогою зубної системи змія вистачає, утримує і проштовхує видобуток у травний тракт. З цим пов 'язана і будова зубів - вони гострі, тонкі і вигнуті назад. Зуби у змій можуть бути на верхній і нижній щелепі, на небних і міжлюдських кістках. А 8% отруйних особин на верхній щелепі мають спеціальні борознячі зуби з каналом всередині, куди відкриваються отруйні залози. В одних ці зуби нерухомі, а в інших навпаки. У гадюк, наприклад, вони знаходяться на короткій верхнечелюстній кістці, яка може обертатися.
Серце може знаходитися де завгодно
Ну не зовсім. Де завгодно, але будова кровоносної системи змій дає можливість кров 'яному насосу змінювати своє становище. Це пов 'язано з особливістю харчування змій, адже при проходженні по стравоходу цілої невибагливої харчової грудки є необхідність звільнити прохід, змістивши життєво необхідні органи. Ще одна особливість будови змій пов 'язана з тією ж причиною, це редукція однієї легені. У більшості змій одного легкого або немає зовсім, або воно дуже маленьке.
У змій досить своєрідне бачення світу
Тільки уявіть, у змій слабкий зір, вони бачать тільки рух. Слуху як такого немає, зате розвинене внутрішнє вухо, здатне відчути найменші вібрації ґрунту. Надзвичайний нюх, забезпечений надчутливими рецепторами в ніздрях, в ротовій порожнині і мовою (ось чому вони висовують мову - вони так нюхають, а зовсім не намагаються когось налякати) допомагає орієнтуватися в просторі. І роздвоєна їхня мова не просто так. Рецептори на різних кінчиках мови автономно сприймають запахи. В результаті у змії в два рази більше інформації про те, як пахне навколишній світ.
Можете бути впевнені, до того як ви змію побачили, вона вже знає вашу вагу, запах і що ви їли на сніданок.
Отже, на питання про те, чи є у змії скелет, відповідь однозначна - так. Його особливості настільки дивні, що біоніка не оминула їх стороною. Робот Elizabeth інженера Хауї Шозе (Howie Choset) з Університету Карнегі-Меллон для досліджень і пошуку артефактів в єгипетських пірамідах - яскравий тому приклад.
Але не тільки скелетні особливості цікаві для біонічного параметричного синтезу. Тепловізори, ехолоти і звукоуловлювачі - все це результати, взяті з досвіду природного моделювання всюдисущого природного відбору.