Zoomservice.ru

Зоо журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Есть ли скелет у змеи

Есть ли у змеи скелет?

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.

Читать еще:  Кто больше питон или удав

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.

Змеи — строение и эволюция

Эволюция и строение змей

Эволюция

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.

Читать еще:  Как дышат змеи

Питоны откладывают яйца, а удавы — живородящие змеи.

Ужеобразные змеи

Аспиды и морские змеи

Характерными для аспидов являются два расположенных спереди на верхней челюсти слегка удлиненных хватательных зуба с продольными бороздками и внутренним каналом (протероглифы). Продольные бороздки на зубе указывают на то, что открытые ранее желобки для яда в процессе эволюционного развития стали закрытыми. Яд содержит в первую очередь нейротоксины. Форма тела аспидов напоминает форму тела ужей.

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.

Змеи с ногами заставили зоологов пересмотреть представления о «змеиности»

Ископаемая змея Najash rionegrina на челюсти мелкого кархародонтозаврида (в представлении художника). Животное обитало в пустыне Кокорком на севере современной Патагонии около ста миллионов лет назад. В отличие от современных змей, она обладала задними конечностями (сейчас они в рудиментарном виде сохранились только у питонов и удавообразных)

Raúl Orencio Gómez

В черепе одной из древнейших змей, Najash rionegrina, отсутствовали выросты костей, окружающие части внутреннего уха — а они считались одной из основных характеристик скелета этой группы рептилий. К такому выводу пришли палеонтологи, изучив строение восьми черепов N. rionegrina, которые нашли недавно в Аргентине . Также они показали, что змеи с задними конечностями и примитивными чертами строения черепа существовали много миллионов лет — а раньше такой план тела считали кратковременной переходной формой. Об этом сообщается в Science Advances.

Змеи — крупная группа (подотряд) современных рептилий, в него входит более 3700 видов, и обитают они почти на всех материках и крупных островах. Однако об эволюции этих животных известно довольно мало. Понятно, что они произошли около 125 миллионов лет назад от ящериц, скорее всего, близких к варанам и безногим ящерицам. Наиболее вероятно, что предок змей был роющим. В ходе эволюции эти рептилии потеряли все кости передних конечностей, а многие — ещё и все кости задних конечностей (однако у питонов и удавообразных и сейчас есть рудименты задних ног — коготки по бокам анального отверстия). Череп лишился височных дуг и скуловых костей, а одно из легких в большинстве случаев перестало полноценно работать.

Ископаемые скелеты змей редко сохраняются, поскольку, во-первых, они в большинстве своем некрупные, а во-вторых, кости у них тонкие. По этой причине о строении ископаемых рептилий этого подотряда мало информации. Тем не менее, известно, что одни из наиболее древних змей, представители родов Najash, Eupodophis и некоторых других, еще не потеряли задние конечности. Еще подавляющее большинство современных и примитивных змей имеет парную структуру под названием crista circumfenestralis — выросты костей черепа, которые окружают овальное окно и часть барабанной лестницы улитки (это части внутреннего уха).

Палеонтологи из Аргентины, Канады, США и Австралии во главе с Фернандо Гарбероглио (Fernando F. Garberoglio) из Университета Маймонидес (Буэнос-Айрес, Аргентина) произвели замеры восьми черепов и трех фрагментов посткраниального скелета (то есть костей, расположенных за черепом) одной из древнейших змей — Najash rionegrina. Эти ископаемые остатки возрастом около ста миллионов лет нашли недавно на севере Патагонии. Виртуальную трехмерную реконструкцию черепа в наилучшей сохранности составили с помощью компьютерной микротомографии с разрешением 7–8 микрометров. Помимо этого, ученые построили филогенетические деревья змей на основе морфологических и молекулярных данных о из своих предыдущих статей, используя метод максимальной экономии (самого простого объяснения).

Черепа и другие части скелета Najash rionegrina из Патагонии

Fernando F. Garberoglio et. al. / Science Advances, 2019

Есть ли скелет у змеи

Зме́и (лат. Serpentes ) — подотряд пресмыкающихся отряда чешуйчатые. Среди многообразия змей встречаются и безобидные, и очень опасные для человека и животных ядовитые представители.

Изучением змей занимается наука серпентология.

Содержание

Особенности строения

Внешний вид

Тело удлинённое без конечностей. Длина тела от 10 см до 12 м.

От безногих ящериц змеи отличаются подвижным соединением левой и правой частей челюстей (что даёт возможность заглатывать добычу целиком), отсутствием подвижных век и барабанной перепонки, отсутствием плечевого пояса.

Скелет

Череп змей диапсидный, но обе височные дуги отсутствуют. Мозговая коробка спереди имеет окостенение [1] , что защищает мозг при заглатывании крупной добычи. Череп большинства змей отличается сильным развитием кинетизма, то есть многие кости черепа подвижны относительно друг друга. У змей очень подвижны квадратные, соединенные с ними чешуйчатые, а также верхнечелюстные, верхневисочные, нёбные и крыловидные кости, которые соединены с мозговой коробкой эластичными связками. [1] Угловая, надугловая и сочленовая кости нижней челюсти сросшиеся, а между ними и зубной костью присутствует подвижное сочленение. Обе половины нижней челюсти соединены эластичной связкой. Такая система подвижно сочлененных костей способствует чрезвычайно широкому раскрыванию рта, что необходимо для заглатывания крупной добычи целиком, а также обеспечивает возможность независимых движений правой и левой половин челюстного аппарата при проталкивании добычи в глотку с поочередным перехватыванием. Всё это позволяет змеям заглатывать относительно очень крупную добычу, по размерам часто превышающую толщину туловища змеи. [2]

Читать еще:  Змеи алтайского края фото

Зубы змей расположены на зубных, верхнечелюстных, крыловидных и иногда на предчелюстных костях. Зубы острые и тонкие, приросшие к краям челюстных костей или соединённые с челюстью при помощи особых связок. У ядовитых змей на верхнечелюстных костях расположены крупные острые, загнутые назад ядовитые зубы. Такие зубы имеют бороздку на передней поверхности или внутренний канал, по которым яд при укусе попадает в рану. [2] У гадюковых змей за счет подвижности укороченных верхнечелюстных костей ядовитые зубы могут вращаться на 90°. Ядовитые зубы в некоторых случаях (у габонской гадюки) достигают длины до 4,5 см.

Змеи отличаются большим количеством позвонков (от 200 до 450).

Грудины, как и грудной клетки, нет, при заглатывании пищи ребра раздвигаются. Плечевой пояс отсутствует. Рудименты тазового пояса сохраняются у некоторых примитивных семейств змей.

Внутренние органы

Внутренние органы имеют вытянутую форму и расположены асимметрично. Кроме того, 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 змей левое легкое совсем исчезает, либо рудиментарно. Гадюки и некоторые другие змеи, помимо правого легкого, имеют еще и так называемое «трахеальное легкое», образуемое расширенной задней частью трахеи. Само же легкое в своей задней части преобразовано в тонкостенный резервуар для воздуха. Он очень растяжим, и змея может сильно раздуваться при вдохе, а при выдохе может издавать громкое и продолжительное шипение.

Пищевод змей очень мускулист, что облегчает проталкивание пищи в желудок, который представляет собой удлиненный мешок, переходящий в сравнительно короткий кишечник.

Почки сильно вытянуты в длину, а мочевой пузырь отсутствует. Семенники также удлинены, копулятивный орган самцов представляет собой парные мешки, обычно снабженные различными по величине и форме шипиками. Эти мешки лежат под кожей позади анального отверстия и выворачиваются наружу при возбуждении. В яйцеводах змей четыре отдела: воронка, белковая часть, яйцевая камера и матка. Белковый отдел яйцеводов змей по гистологической структуре сходен с аналогичным отделом яйцевода птиц, но заметно короче него. В яйцевой камере яйца находятся весьма длительный период. В это время яйцевая камера играет роль инкубатора: снабжает яйца влагой и обеспечивает газообмен зародыша.

Органы чувств

Глаза защищены своеобразными «линзами» — сросшимися прозрачными веками. Внешние уши отсутствуют, однако змеи ощущают вибрацию от земли и звуки в довольно узком диапазоне частот [3] .

По сравнению с другими пресмыкающимися у змей наиболее развитый орган тепловой чувствительности, который находится на лицевой ямке между глазом и носом с каждой стороны головы. У ямкоголовых змей термолокаторы позволяют определять даже направление источника теплового излучения. При этом они воспринимают инфракрасное излучение, исходящее от окружающих предметов, не как электромагнитные волны, а именно как тепло [4] .

Среда обитания и образ жизни

Распространение

Змеи освоили практически все жизненные пространства Земли, кроме воздушного. Встречаются змеи на всех материках, кроме Антарктиды. Они распространены от Полярного круга на севере до южной оконечности Американского материка. Особенно многочисленны змеи в тропических областях Азии, Африки, Южной Америки и в Австралии.

Предпочитают обитать на территориях с жарким климатом. Обитают в различных экологических условиях — лесах, степях, пустынях, в предгорьях и горах.

Змеи в основном ведут наземный образ жизни, но некоторые виды живут под землей, в воде, на деревьях. При наступлении неблагоприятных условий, например, в результате похолодания, змеи впадают в спячку.

Питание

Все известные змеи — хищники. Питаются разнообразными животными: позвоночными и беспозвоночными. Существуют виды змей, которые специализируются на поедании определённого вида добычи, то есть стенофаги. Например, рачий уж ( Regina rigida ) питается почти исключительно речными раками, а яичные змеи ( Dasypeltis ) — только яйцами птиц.

Неядовитые змеи заглатывают добычу живьём (например, ужи) либо предварительно умерщвляют её, сжимая челюстями и придавливая телом к земле (стройные полозы) или удушая в кольцах тела (удавы и питоны). Ядовитые змеи убивают добычу, вводя в её тело яд при помощи специализированных ядопроводящих зубов.

Змеи, как правило, заглатывают добычу целиком. Механизм заглатывания состоит в попеременном движении правой и левой половинами нижней челюсти (змея как бы натягивает себя на добычу).

Половое поведение и размножение змей

Большинство змей размножаются откладкой яиц. Но некоторые виды яйцеживородящие или живородящие.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector