Форма тела у змеи

Форма тела у змеи

Подтип Позвоночные
Инфратип Челюстноротые
Надкласс Четвероногие
Класс Пресмыкающиеся Reptilia
Надотряд Лепидозавры Lepidosauria
Отряд Чешуйчатые Squamata

Змеи (лат. Serpentes ) — один из пяти современных подотрядов, входящих в отряд Чешу́йчатые (лат. Squamata ) класса пресмыкающихся (лат. Reptilia ). [1]

Содержание

[править] Систематика

Известно около 2400 современных видов змей. Около 500 видов змей ядовиты; из них примерно половина представляет серьезную опасность для человека.

Подотряд включает в себя 2 инфраотряда, которые, в свою очередь, содержат 18 семейств.

[править] Происхождение

Змеи это безногие животные с тонким, сильно удлиненным телом, лишенные подвижных век. Они произошли от ящериц около 135 млн лет назад и стали последней из появившихся на Земле групп пресмыкающихся.

Подавляющее большинство ящериц имеют конечности. У змей передних ног не бывает, хотя иногда заметны в виде коготков рудименты задних. У безногих ящериц, внешне очень похожих на змей, подвижные веки. Змеи отличаются также особенностями строения головы и тела, связанными с их своеобразным способом питания.

Сейчас в природе можно найти виды, находящиеся в стадии перехода от ящерицы к змее. Такие особи имеют тело змеи, но в тоже время у них еще сохранены конечности.

[править] Анатомия и физиология

Змеи относятся к позвоночным животным. Длина самых мелких змей всего лишь 12,5-15 см при массе не более 10-15 г. Зато гиганты превышают в длину 9 метров и весят сотни килограммов, являясь фактически самыми длинными среди современных наземных позвоночных, причем ископаемые виды были вдвое длиннее нынешних. Мнения о предельных размерах змей расходятся.

Змеи вместе с рыбами, амфибиями и другими рептилиями относятся к хладнокровным (эктотермным) животным. Это означает, что они, в отличие от млекопитающих и птиц, не вырабатывают достаточно тепла для поддержания постоянной температуры тела. Поэтому змеи любят греться на солнце. Вместе с тем они слабо защищены от перегрева, который быстро их убивает.

По крайней мере один вид питонов нельзя назвать совершенно холоднокровным, так как самка способна немного согревать отложенные яйца, свернувшись вокруг них кольцом.

[править] Строение

Тело змей узкое, сильно вытянутое, покрыто роговыми щитками и чешуёй. Грудины нет, туловищные позвонки с подвижными рёбрами.

Глаза покрыты прозрачными сросшимися веками. Наружного ушного отверстия и барабанной перепонки нет, среднее ухо упрощено.

Язык длинный, раздвоенный на конце; есть якобсонов орган. [Прим. 1]

Кости лицевой части черепа соединены между собой эластичными связками, обеспечивающими сильное растяжение ротовой полости при заглатывании крупной добычи.

Зубы тонкие, острые, загнуты назад, у неядовитых змей они служат лишь для захвата и удержания добычи. У ядовитых они загнуты на верх, челюсти ядовитые, иногда подвижные, зубы (с бороздкой или каналом для стекания яда).

Внутренние органы асимметричны. Лёгкое обычно одно. Мочевого пузыря нет.

Сердце змей расположено в области раздвоения трахеи и заключено в сердечную сумку — перикард. В связи с отсутствием диафрагмы сердце способно перемещаться, что защищает его от возможного повреждения при прохождении крупных жертв по пищеводу.

[править] Скелет

Позвоночник змей может состоять из сотен позвонков. [Прим. 2] Эта особенность дала возможность змеям приобрести потрясающую гибкость тела. Позвонки змей сложно устроены и прочно соединены друг с другом. Пар ребер почти столько же, сколько нехвостовых позвонков.

Отсутствие конечностей не ограничивает подвижности змей, так как длинное тело позволяет им развивать особые, весьма эффективные способы передвижения и ловли добычи.

Специфические способы заглатывания пищи также компенсируют отсутствие ног. Змеи, используя свои челюсти и свернутое кольцами туловище, удивительно ловко «манипулируют» даже относительно крупными объектами.

[править] Кожа

Чешуи змей представляют собой утолщения наружного слоя кожи. Ее живые ткани растут, а оказавшиеся на поверхности клетки сильно кератинизируются (роговеют), становятся жесткими и отмирают. Между чешуями остаются участки тонкой эластичной кожи, что позволяет покровам растягиваться, а змеям заглатывать объекты даже большего диаметра, чем они сами.

Окраска змей чрезвычайно разнообразна. У видов умеренного пояса она обычно невзрачная (серая, коричневая, черная), тропические виды, наоборот, раскрашены очень ярко. У них не редкость встретить зеленые, красные, желтые цвета.

Окраска бывает одноцветной или рисунчатой. Она может выполнять как маскирующую, так и предупредительную роль.

[править] Линька

По мере роста змея линяет. Чтобы сбросить наружный слой кожи, она сначала разрывает его вокруг ротового отверстия, для чего трется головой о землю или другую твердую поверхность. Затем змея стягивает с себя старые покровы, сдвигая их назад и выворачивая наизнанку. Часто кожа сходит одним куском подобно чулку.

Первый раз змея линяет в возрасте нескольких дней, а молодые животные обновляют покровы значительно чаще взрослых.

В среднем линька происходит чаще чем раз в год, но ее частота зависит от вида и особенностей местообитания.

Сброшенная кожа (выползок) бесцветна, и рисунок на ней заметен очень слабо. Пигментные клетки, которые окрашивают покровы змеи, залегают глубже — в живой ткани. Хотя узоры весьма разнообразны, можно выделить три основных их типа: продольные полосы, поперечные полосы на спине или полностью опоясывающие тело через равные интервалы и равномерно распределенные пятна.

Рисунок по своему характеру часто является маскирующим и позволяет змее сливаться с фоном. Определить пол животного по окраске, как и по другим внешним признакам, трудно даже специалисту. Однако самки большинства видов крупнее самцов, а хвост у них короче.

[править] Теплочувствительность

Природа компенсировала отсутствие слуха у змей, снабдив их двумя углублениями со специальными мембранами, расположенными впереди и чуть ниже глаз. Мембраны очень чувствительны к инфракрасному излучению, и полностью заменяют им уши. Мембраны усыпаны нервными окончаниями, что позволяет змее почувствовать предмет, температура которого лишь на несколько градусов выше окружающей среды.

Читайте также:  К чему снится змея шипящая девушке

К тому же эти органы воспринимают не только тепловое излучение. То, что они расположены в углублениях, служит также для точного определения направления, по которому поступает это тепло. Края ямок экранируют боковое излучение, а положение отбрасываемой тени зависит от направления источника тепла, что дает возможность точного броска на поражение.

[править] Поведение и образ жизни

[править] Питание

Змеи средних и крупных размеров питаются почти исключительно другими рептилиями, млекопитающими, птицами, амфибиями и рыбой. Многие мелкие виды поедают насекомых и других беспозвоночных.

Схватив крупную добычу, змея прочно удерживает ее ртом с помощью многочисленных острых, загнутых назад зубов. Во время заглатывания она широко раздвигает ветви нижней челюсти и оттягивает их от черепной коробки. Это возможно благодаря тому, что соответствующие кости соединены эластичными связками, причем верхняя челюсть тоже подвижна.

Каждая половина нижней челюсти независимо от другой перемещается вперед вдоль жертвы, проталкивая ее в глотку. Затем в процесс включаются мускулатура глотки и движения тела, помогающие змее как бы нанизаться на комок пищи. [Прим. 3]

Никакого измельчения или пережевывания пищи не происходит. В то время как челюсти и глотка сжимают ее, укрепленная хрящевыми кольцами трахея смещается вниз, чтобы змея могла дышать. Таким способом животное может проглотить превосходящую его по размерам добычу, если только она удобной формы.

Способность поедать крупных животных позволяет некоторым змеям кормиться всего несколько раз в год. Однако те же виды могут глотать и мелкую добычу, которую приходится добывать гораздо чаще.

Трех или четырех плотных «обедов» в год, особенно в случае длительной спячки, вполне хватает для поддержания хорошей формы, причем известно много случаев, когда змеи обходились вообще без пищи в течение года и даже дольше.

[править] Передвижение

Принято считать, что змеи очень быстро ползают, но внимательные наблюдения доказывают обратное. Хорошая скорость для крупной змеи примерно такая же, как у пешехода, а большинство видов передвигаются медленнее. Максимальная для этих рептилий скорость, и то на короткой дистанции, немногим больше 10 км/ч.

Обычно змеи ползут, S-образно изгибаясь в горизонтальной плоскости, когда их тело прижато к земле. Задняя сторона каждого изгиба отталкивается от неровностей поверхности.

Передвигаться таким способом по гладкой поверхности животное не может. Однако он используется при плавании, а плавают змеи хорошо. Их защищенные прозрачной пленкой глаза и способность надолго задерживать дыхание существенно облегчают передвижение в воде.

Так называемый «гусеничный ход» временами используют крупные, тяжелые змеи. При этом они движутся по прямой за счет волнообразных сокращений, подстилающих кожу мышц. Волны пробегают одна за другой от шеи назад, и щитки на брюхе животного отталкиваются от неровностей грунта.

«Боковой ход» используется змеями на сыпучих песках. То передняя, то задняя часть тела по очереди перебрасывается ближе к цели, встречая на пути минимальное сопротивление. Змея как бы шагает, а точнее, «прыгает», держась боком к направлению движения.

Большинство змей хорошо лазает. У специализированных древесных форм длинные поперечные брюшные щитки по бокам загнуты наружу, образуя два продольных гребня — по одному с каждой стороны брюха.

[править] Размножение

С наступлением сезона размножения змеи активно ищут полового партнера. При этом возбужденные самцы используют химический анализатор, улавливая языком химические вещества, оставленные в воздухе самкой.

Ухаживание помогает узнаванию партнеров. Каждый вид использует свои особые стереотипы движений. У некоторых видов они так сложны, что напоминают танец, хотя во многих случаях самцы просто трутся подбородком о спину самки. В конце концов партнеры переплетаются хвостами, и гемипенис самца вводится в клоаку самки. [Прим. 4]

Самка обладает способностью запасать живую сперму, поэтому после единственного спаривания может несколько раз производить потомство.

Детеныши появляются на свет разными способами. Как правило, они вылупляются из яиц, но многие виды змей живородящие. Если инкубационный период очень короток, задержка откладки яиц может привести к тому, что детеныши вылупятся из них внутри тела матери. [Прим. 5] Однако у некоторых видов образуется простая плацента, через которую от матери к эмбриону передаются кислород, вода и питательные вещества.

Большинство змеиных гнезд устроено крайне просто, но все же яйца откладываются не где угодно. Самка ищет подходящее место типа кучи гниющего органического материала, который защитил бы их от высыхания, затопления, резких изменений температуры и хищников. Когда яйца охраняются родителями, они не только отпугивают хищников, но и, побыв на солнце, могут своим телом согревать кладку, которая при повышенной температуре развивается быстрее. Некоторое количество тепла выделяется также при гниении материала гнезда.

Определить период беременности у этих рептилий нелегко, так как самки могут сохранять живую сперму годами, а продолжительность развития эмбриона зависит от температуры. Различные типы размножения также усложняют задачу. Однако полагают, что у некоторых гремучих змей беременность длится около 5 мес, а у обыкновенной гадюки — чуть больше двух месяцев.

Продолжительность инкубационного периода варьируется еще больше.

[править] Продолжительность жизни

Подавляющее большинство змей достигает половой зрелости на второй, третий или четвертый год жизни. Скорость роста достигает максимума к моменту полного полового созревания, после чего заметно уменьшается, хотя растут змеи всю жизнь.

Максимальный возраст большинства змей, вероятно, около 20 лет, хотя некоторые особи доживали почти до 30.

В природе змеи, подобно многим другим животным, редко достигают преклонного возраста. Многие гибнут довольно молодыми из-за неблагоприятных условий окружающей среды, как правило становясь жертвами хищников.

[править] Распространение

Хотя большинство их обитает в тропиках и субтропиках, подотряд распространен почти по всему миру. Отсутствуют змеи только в областях с вечной мерзлотой, так как во время зимней спячки им необходимо подземное убежище, чтобы пережить холодное время года. Только несколько видов обитает в морях.

Источник

Эволюция и строение змей

Эволюция

Читайте также:  Ящерица убегает от змей смешная озвучка

Змеи являются самой молодой группой рептилий. Они развились в конце юрского периода из вараноподобных ящериц. В качестве переходной формы рассматриваются змееголовые ящерицы (Dolichosaurus dalmatinensis). Их тело уже вытянуто, однако конечности уменьшены совсем немного. Окаменевшие находки настоящих змей очень редки.

В настоящее время змей подразделяют на 2 большие группы: гигантских змей (Henophidia) и ужей с гадюками (Caenophidia). Гигантские змеи значительно древнее и известны уже с мелового периода; ужи и гадюки появились в третичный период.

Родственниками современных гигантских змей являются древние гигантские змеи, один из видов которых имел 565 позвонков.

Ужи появились уже в эоцене, а высокоспециализированные гадюки — только в начале неогена.

Строение

Ящериц и змей зоологически часто объединяют в один отряд чешуйчатых рептилий (Squamata). Действительно, у змей, как и у ящериц, есть чешуя, однако анатомически оба подотряда различаются.

У змей отсутствуют конечности и уши с барабанными перепонками. Однако эти признаки могут быть характерными и для некоторых видов ящериц. Напротив, плечевой пояс и грудина отсутствуют только у змей. Кроме того, типичным для змей является особое строение черепа, при котором его отдельные кости (Os jugale, Os palatinum, Os pterygoideum) и обе ветви нижней челюсти подвижно соединены только связками.

Соответственно длине тела количество позвонков у змей колеблется от 180 (короткие широкие гадюки) до 435 (ложноногие змеи). Например, у ужа «всего» 200 позвонков. Все позвонки туловища, за исключением атланта, имеют ребра, не закрепленные вентрально, так как у змей отсутствует грудина. У многих видов змей последние ребра, лежащие у клоаки, разветвлены.

Из-за сильно вытянутого тела многие внутренние органы змей подверглись соответствующим изменениям. Сердце вытянутое, левое легкое меньше, и левая дуга аорты в зачаточном состоянии либо совсем отсутствует. Только у ложноногих змей левое легкое еще присутствует, а у удавов даже таких же размеров, как и правое. Каудально легкое расширено в дыхательный мешок, который обеспечивает достаточное количество воздуха для змей во время длительного акта глотания.

При исследовании места нахождения и положения отдельных внутренних органов у змей была обнаружена определенная зависимость перечисленных параметров с длиной тела змеи (от кончика носа до клоаки). Кроме специфических для различных видов отличий была отмечена явная разница между видами, живущими на земле и на деревьях. Кроме того, для всех исследованных видов было отмечено перемещение органов в процессе роста змеи.

Не только ротовая полость, но и желудок змеи вместе со всем телом может быть значительно вытянут, что позволяет проглотить и переварить без затруднений большую добычу.

В поперечном отверстии клоаки в боковых карманах у самцов находятся парные половые органы, часто имеющие шипы и крючки.

Глаза змей не имеют мышц радужной оболочки, век и мигательных перепонок. Главным органом ориентации для змей является раздвоенный язык, воспринимающий запахи и втягиваемый снова в ротовую полость к органу Якобсона для их анализа.

Ложноногие (удавообразные) змеи

Ложноногие змеи (Boidae) встречаются во всех тропических и умеренных регионах. Среди них выделяют подотряд питоновых змей (Pythoninae) в Старом Свете и удавов (Boinae) в Новом Свете, на островах Тихого океана и на Мадагаскаре. Их размеры колеблются от 50 см до 10 м и более. У самцов ложноногих змей выделяются остатки тазового кольца в качестве так называемой задней шпоры.

На челюсти размещены многочисленные зубы, спереди — также длинные хватательные зубы.

Питоны откладывают яйца, а удавы — живородящие змеи.

Ужеобразные змеи

Однако четыре многочисленных подсемейства ужей имеют в задней части верхней челюсти один или несколько длинных, с продольными бороздками зубов, связанных с ядовитой железой (опистоглифы). Наиболее значимыми для террариумистов среди ужей являются бойги (Boiginae), причем как раз среди них есть несколько ядовитых видов, которые могут быть опасными для человека. К ним относятся мангровая змея (Boiga dendrophila) из Юго-Восточной Азии, южно-европейская ящеричная змея (Malpolon monspessulanus), а также, прежде всего, серая древесная змея (Thelothornis kirtlandii) из тропической Африки и южно-африканский бумсланг (Dispholidus typus). У них ядовитые зубы находятся не так глубоко, как у других ядовитых ужей. В результате этого они могут нанести человеку серьезный ядовитый укус.

Аспиды и морские змеи

Морские змеи (Hydrophiidae) имеют те же признаки, что и аспиды. К этому добавляются еще особенности, характерные для водяных обитателей. Хвост, а иногда и задняя часть тела плоские, преобразованные в своеобразный орган для гребли. Носовые отверстия находятся на верхней поверхности головы и могут закрываться.

Гадюки

С точки зрения анатомических особенностей строения гремучие змеи (Crotalidae) отличаются от гадюк только тем, что у них между носовым отверстием и глазами есть углубление, в котором размещен орган для приема инфракрасного излучения (тепловых волн). На основании этого гремучих змей рассматривают в качестве наиболее современной, развивающейся группы змей.

Источник

Подотряд Змеи Serpentes

Систематика Змей

Описание и распространение

Всего на земном шаре известно около 2500 видов змей (Serpentes), разделяемых обычно на 12 семейств. Они населяют все материки, за исключением Антарктиды, однако наиболее разнообразны в экваториальном и тропических поясах. За северный полярный круг заходит лишь один вид — обыкновенная гадюка. Места обитания змей чрезвычайно разнообразны: моря и пресные водоемы, почва, пустыни, степи, леса и горы.

Отличия от других рептилий

Строение черепа змей

Пожалуй, наиболее характерные и устойчивые различия заключаются в строении черепа змей. Кости лицевой части черепа у них подвижно соединены между собой, а нижняя челюсть подвешена к черепу на сильно растяжимых связках. Эластичная связка соединяет также правую и левую половины нижней челюсти. Все это обеспечивает исключительную растяжимость рта змей, что позволяет им заглатывать целиком добычу, которая значительно толще их тела. Зубы у змей хорошо развиты, они сравнительно тонкие, острые, загнуты назад и служат для укуса, захватывания добычи и проталкивания ее в пищевод, но не для ее жевания или разрывания. Помимо обычных зубов, у змей некоторых семейств имеются также бороздчатые или трубчатые зубы, служащие для введения яда в тело жертвы. Бороздчатые зубы, расположенные в задней части верхней челюсти, характерны для ядовитых ужеобразных змей. У аспидовых и морских змей имеются короткие неподвижные трубчатые зубы в передней части рта, а у гадюк и ямкоголовых — длинные и подвижные трубчатые зубы, укрепленные на очень короткой верхнечелюстной кости, которая способна вращаться.

Читайте также:  Сделать змею с детьми

Строение тела змей

Пояс передних конечностей у змей полностью отсутствует, а от пояса задних конечностей у некоторых змей сохраняются небольшие костные рудименты таза, а у удавов сохранились также и рудименты самих задних конечностей в виде парных коготков по бокам анального отверстия. В связи с исчезновением поясов конечностей позвоночник змей нечетко разделяется на отделы, но число позвонков в нем очень велико: от 141 у самых толстых и коротких змей до 435 у самых длинных и тонких. Ребра змей обладают исключительной подвижностью, они могут широко расходиться в стороны, пропуская по пищеварительному тракту крупную добычу. Внутренние органы змей подверглись значительному изменению в соответствии с удлиненной формой безногого тела, все они имеют вытянутую форму и расположены асимметрично; некоторые из парных органов утратили одну половину и стали непарными. Например, у наиболее примитивных змей развиты оба легких, но при этом правое всегда больше левого; у большинства же змей левое легкое исчезает. Пищевод у этих пресмыкающихся очень мускулист, что облегчает проталкивание пищи в желудок, который представляет собой удлиненный мешок, переходящий в сравнительно короткий кишечник.

Верхний слой кожи змей периодически отслаивается, и происходит линька. При линьке отслоившийся эпидермис отходит вначале на переднем конце морды, а затем чулком снимается с тела змеи.

Для нервной системы змей характерен небольшой головной и мощный, длинный спинной мозг, что обусловливает, с одной стороны, примитивность высшей нервной деятельности и, с другой — высокую координацию, точность и реактивность движений мускулатуры тела.

Язык и глаза у змей

Важнейший орган чувств – язык, в сочетании с парным органом Якобсона, который является тонким химическим анализатором и имеет два выходных отверстия на верхнем нёбе. Язык змеи высовывается через полукруглую вырезку верхней челюсти, несколько секунд трепещет в воздухе, слегка касаясь раздвоенными кончиками близлежащих предметов, и затем втягивается внутрь. Здесь концы языка засовываются в отверстия Якобсонова органа, и змея получает информацию о ничтожных количествах («следах») веществ, находящихся в воздухе и на субстрате. Таким образом, попеременно высовывая и убирая язык, змея быстро и уверенно движется по следу добычи, отыскивает жертву, партнера или источник воды.

Глаза также играют большую роль в ориентации змей, однако у большинства зрение не отличается остротой; обоняние же развито очень хорошо и является одним из руководящих чувств. У морских и некоторых песчаных змей ноздри могут закрываться особыми клапанами, что предохраняет от попадания воды при нырянии или песка при ползании в его толще. Змеи очень плохо слышат звуки, распространяющиеся по воздуху, но зато у них обнаружены органы термического чувства, или дистанционные терморецепторы, позволяющие им на расстоянии улавливать тепло, исходящее от тела добычи.

Питание

Пищей змеям служат самые разнообразные животные, от червей, моллюсков и насекомых до рыб, птиц, грызунов и мелких копытных. Все змеи животноядны, подавляющее большинство охотится за живой добычей, и лишь отдельные виды едят падаль. Пищевой рацион зависит от величины змеи; крупные виды питаются соответственно более крупной добычей. Состав кормов сильно меняется с возрастом: молодые особи большинства змей питаются мелкими беспозвоночными, а взрослые обычно переходят на питание позвоночными животными, однако, мелкие виды змей питаются насекомыми, червями и другими беспозвоночными всю жизнь. Многие змеи ограничиваются определенными кормами, причем иногда специализация заходит так далеко, что вызывает резкие изменения в строении скелета зубной системы. Например, у африканской яичной змеи, питающейся только птичьими яйцами, число зубов уменьшилось и они стали мелкими и тупыми, а отростки позвонков, прободая пищевод, образуют острую «яйцевую пилу», служащую для разрезания скорлупы яйца.

Змеиный яд

Размножение

Размножение змей происходит либо откладыванием яиц, либо рождением живых детенышей. Питоны, многие ужеобразные и аспидовые яйцекладущи, а подавляющее большинство морских змей, гадюк и ямкоголовых яйцеживородящи. Под яйцеживорождением в отличие от истинного живорождения, свойственного млекопитающим, понимается рождение живых детенышей, которые в теле матери находились в яйцевых оболочках и не были связаны кровеносными сосудами с материнским организмом. Между яйцекладущими и яйцеживородящими видами существует плавный переход: одни откладывают яйца на первых стадиях развития, другие — с хорошо развитыми эмбрионами, третьи — с детенышами, уже готовыми к выходу из яйца, и наконец, четвертые рождают живых змеек, вышедших из яйца еще в теле матери. Яйцеживорождение связано с необходимостью сохранять кладку внутри материнского организма в неблагоприятных условиях, когда отложенная кладка погибла бы. Именно поэтому яйцеживорождение наиболее характерно для морских змей, а также для обитателей высоких широт и горных областей, где температура почвы не достаточна для нормального развития яйца. Яйца всех змей покрыты мягкой кожистой оболочкой. Змея закапывает их в листву, рыхлую почву или навоз, где есть подходящие для развития условия температуры и влажности. Большинство змей затем не проявляет о кладке никакой заботы, однако, некоторые виды сгребают из листвы или выкапывают «гнезда» и сторожат отложенные туда яйца (американская иловая змея, королевская кобра, горная куфия). У питонов наблюдается даже «насиживание» кладки. Самка обвивает кладку яиц, и температура ее тела повышается за счет мелкого сокращения мышц на 10-15° по сравнению с окружающей средой, что обеспечивает более быстрое развитие яиц. «Насиживание» продолжается один-полтора месяца, во время которого змея ничего не ест. У обыкновенной гадюки и некоторых видов морских змей обнаружены даже зачатки истинного живорождения: их находящийся в яйце зародыши связаны сетью тончайших кровеносных сосудов с родительским организмом и получают от него дополнительное питание (такое образование можно назвать примитивной плацентой).

Источник

Интересные факты и лайфхаки