Как видят змеи

Как видят змеи

У большинства змей зрение не отличается остротой. Глаз змеи прикрыт тонкой и прозрачной кожистой пленкой, образовавшейся из сросшихся век. Зрачок глаза у дневных змей круглый, а у сумеречных и ночных часто вытянут в вертикальную щель. Особую форму имеет он у плетевидных змей, более всего напоминая горизонтально расположенную замочную скважину.

Взгляд змея фокусирует, меняя форму хрусталика. Такое строение зрачка обеспечивает способность к бинокулярному зрению, при котором до 45° поля обзора охватывается сразу двумя глазами.

Большинство змей различают цвета, но контуры изображения расплываются. Змея главным образом реагирует на движущийся объект, да и то, если он рядом.

Устройство термолокаторов довольно сложное. Снаружи мы видим только одну широко открытую ямку. Но позади нее имеется под кожей другая, меньшая по размерам полость, отделенная от первой тонкой чувствительной мембраной. Сзади эта полость сообщается с внешней средой при помощи узкого канала. Канал выходит наружу маленьким отверстием перед самым глазом змеи и может замыкаться специальным кольцевым мускулом. Таким образом, давление воздуха в задней камере может выравниваться с атмосферным (при открытом канале) или же фиксируется (при закрытом канале) и тогда уже зависит от воздействия тепловых лучей на мембрану. В этом случае по изменению положения мембраны змея узнает о количестве тепловой (инфракрасной) радиации, попадающей в лицевую ямку.

Поскольку термолокаторный орган парный и расположен с обеих сторон головы, то змее нетрудно судить о том, в каком направлении и на каком расстоянии расположен предмет, излучающий тепло. Если в левую ямку попадает больше тепла, значит, источник тепла находится слева, а если в правую, — наоборот. Поворачивая голову, змея добивается того, что в обе ямки попадает равное количество тепла, — значит, источник тепла находится прямо перед ней. Расстояние до предмета змея определяет по тому углу, который образуют тепловые лучи, попадающие в левую и правую ямку (стереоэффект). Это происходит совершенно инстинктивно, так же как мы узнаем удаленность предметов, глядя на них обоими глазами.

Термолокаторы могут улавливать инфракрасные тепловые сигналы от теплых объектов в своем окружении. Змея в состоянии обнаружить изменения температуры всего на 0,002 ° по Цельсию.

Таким образом змеи обладают очень точным ‘инфракрасным зрением’, это позволяет им определять характеристики своей жертвы.
Например, гадюка имеет чувствительные к температуре клетки, благодаря которым она распознает различия в температурах между бегущей мышью и окружающей средой с точностью до милликельвинов.

Знаете ли вы?

Музыка и математика

Как говорит предание, однажды, проходя мимо кузницы, Пифагор был удивлен странным музыкальным соотношением звуков, производимых ударами кузнецов. Прислушавшись, он понял, что интервалы между тонами ударов соответствовали кварте, квинте и октаве.

Попросив молотки, он взвесил их, и оказалось. что веса молотков, дававших октаву, квинту и кварту, былн равны, соответственно, 1/2, 2/3 и 3/4 веса самого тяжелого молотка.

Великий ученый и не подозревал, что открытое им соотношение (правда, несколько уточненное) ляжет в основу теории музыки.

Источник

Мир глазами разных животных

Записаться на прием

Задать вопрос онлайн

Заказать обратный звонок

Как удивительно устроен мир! Способны ли вы представить себе, что его можно воспринимать иначе, чем видит его человек? И это не фотошоп – это природа. В этой статье мы попытаемся взглянуть на мир глазами разных животных.

Начнем с того, что различным типам электромагнитных излучений соответствуют различные длины волн. Так, например, человек – трихромат, воспринимает нормально три основных цвета – красный, зеленый и фиолетовый, что соответствует волнам от 380 до 780 нанометров. В порядке возрастания от этого диапазона идут инфракрасное излучение (780 нм – 1 мм) и радиоволны (1 мм – более 10 км). В порядке убывания – ультрафиолетовое (10-380 нм), рентгеновское (5 пикометров – 10 нанометров) и гамма-излучения (менее 5 пм).

Как видят змеи

Очень интересны в этом аспекте змеи. Во-первых, у них есть две пары глаз. Одна пара распознает цвета, но контуры предмета расплывчаты. При этом змеи могут не заметить объект, если он не движется. Другая же пара «глаз» воспринимает инфракрасное тепловое излучение от 10 до 400 мкм и отвечает за «тепловое» зрение: змея улавливает тепло, которое исходит от живого существа. Эти «глаза» находятся на ямках возле носа.

Насекомые

А вот такие представители насекомых, как бабочки и пчелы, наоборот способны видеть ультрафиолетовое излучение. Для пчел не существует красного цвета – они воспринимают его как черный. Вообще у насекомых глаза устроены очень сложно. Они составлены из множества линз, каждая из которых «отвечает» за определенное зрительное поле, и их одновременная работа создает целостную картинку. У богомолов и стрекоз количество линз достигает 30 тысяч. Интересно, что мозг стрекозы работает так быстро, что воспринимает движения в замедленном темпе. Насекомые различают цвета, но не отчетливо.

Птицы

Лошади

В отличие от птиц лошади, у которых глаза находятся еще дальше от центра между ними, видят перед собой слепое пятно в 3 градуса. Их зрение складывается из двух частей. В таком расположении глаз есть и свое преимущество: у лошадей отличное периферическое зрение, которое доходит до 300 градусов. Вопреки распространенному мнению о черно-белом восприятии мира лошадьми, факт, что количество колбочек, отвечающих за цветность зрения, в глазах у человека и лошади, сопоставимо, говорит об обратном: лошадь, скорей всего все-таки различает цвета.

Важное отступление о палочках и колбочках. В сетчатке существуют два вида клеток-рецепторов: палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют хорошо видеть в сумерках, а также влияют на периферическое зрение; а колбочки отвечают за распознавание цветов. И вот палочек у лошадиного глаза больше, что играет роль в способности видеть при плохом освещении.

Как видят кошки и собаки

Кошки и собаки способны различать не все оттенки цветовых спектров, в особенности, например, красного, но зато они видят большое количество оттенков серого. И в сумеречном свете они видят лучше человека. Периферийное зрение у них тоже шире.

Обитатели морей и океанов

Зрение акул уникально тем, что они не различают цвета, но при этом ему характерна невероятная острота: в чистой воде акулы видят в 10 раз лучше человека. Ракообразные имеют способность видеть очень мелкие детали. При этом расстояние в 20 см для них уже является критическим – сложно что-то рассмотреть. И подобно змеям чувствительны к передвижению объектов, попадаемых в поле зрения. Раки имеют высокую спектральную чувствительность, сравните: человек – трихромат, голуби способны видеть 5 спектральных диапазонов, а раки – целых 12!

Кажется, все в природе гармонично: все особенности зрения различных животных оправдываются их образом жизни, питания, повадками, размерами, наконец, целями существования. А как интересно, не правда ли?

Источник

Инфракрасное «зрение» у змей ⁠ ⁠

Задумывались ли вы когда-нибудь о предназначении ямок на мордах некоторых представителей семейств Питоны (Pythonidae), Ложноногие (Boidae) и подсемейства Ямкоголовые (Crotalinae)?

Ковровый питон Харрисони, Morelia spilota Harrisoni

Собакоголовый удав, Corallus caninus

Куфия Фогеля, Trimeresurus Vogeli

Это не дополнительные ноздри и не декоративные причуды природы. Это специальный термочувствительный орган, позволяющий змеям (даже слепым!) «видеть» в темноте добычу и хищников. В случае с ямкоголовыми змеями он также участвует в терморегуляции, определяя места с более подходящими условиями. Последнее было выявлено в результате эксперимента с Y-образным лабиринтом, где в одном конце была комфортная для змей температура, а в другом температура была слишком высокой. Все отобранные для эксперимента представители ямкоголовых быстро находили комфортную зону, в то время как представители Гадюковых (Viperinae) с данной задачей не справились (здесь следует отметить, что змеи очень плохо ощущают температуру поверхностью своего тела, именно это является частой причиной ожогов при неправильном содержании змей в террариумах).

Различия между органами у ямкоголовых и питонов с удавами не только функциональные, но и анатомические. У ямкоголовых имеется по одной крупной термочувствительной ямке между глазом и ноздрёй с обеих сторон головы, в то время как у питонов и удавов имеется от трёх пар сравнительно небольших ямок, располагающихся на верхней и/или нижней губе. Каждая ямка представляет собой глубокий карман с мембраной, способной улавливать волны длиной от 5 до 30 микрон на расстоянии от 1 метра. У питонов и удавов мембрана покрывает ямку изнутри, в то время как у ямкоголовых змей мембрана натянута, а за ней находится полость, заполненная воздухом. Мембрана состоит из множества кровеносных сосудов и нервных клеток, у ямкоголовых на ней также располагаются рецепторы, являющиеся частью тройничного нерва.

Первым делом нервные волокна определяют так называемый нейтральный температурный диапазон, который определяется средним тепловым излучением окружающих предметов. Как только возле змеи появляется объект, температура которого выходит за верхнюю границу нейтрального диапазона (с точностью до тысячной доли градуса Цельсия), нервные волокна мембраны улавливают повышенное излучение и повышают свою температуру, отправляя сигнал в мозг. Когда раздражитель покидает поле «зрения» змеи, мембрана остужается до нейтральной температуры благодаря кровеносным сосудам за 50-150 миллисекунд.

Картина, рисуемая рецепторами, очень подробна, она определяет местоположение добычи и расстояние до неё и позволяет змее попадать в наиболее уязвимые части тела (голова, шея, верхняя часть туловища).

Источник

Инфракрасное зрение змей требует нелокальной обработки изображений

Органы, позволяющие змеям «видеть» тепловое излучение, дают крайне расплывчатое изображение. Тем не менее у змеи в мозгу формируется четкая тепловая картина окружающего мира. Немецкие исследователи выяснили, как такое может быть.

Некоторые виды змей обладают уникальной способностью улавливать тепловое излучение, позволяющей им «разглядывать» окружающий мир в абсолютной темноте. Правда, они «видят» тепловое излучение не глазами, а специальными чувствительными к теплу органами (см. рисунок).

Строение такого органа очень просто. Рядом с каждым глазом располагается отверстие диаметром около миллиметра, которое ведет в небольшую полость примерно такого же размера. На стенках полости расположена мембрана, содержащая матрицу из клеток-терморецепторов размером примерно 40 на 40 клеток. В отличие от палочек и колбочек сетчатки глаза, эти клетки реагируют не на «яркость света» тепловых лучей, а на локальную температуру мембраны.

Этот орган работает как камера-обскура, прототип фотоаппаратов. Мелкое теплокровное животное на холодном фоне испускает во все стороны «тепловые лучи» — далекое инфракрасное излучение с длиной волны примерно 10 микрон. Проходя через дырочку, эти лучи локально нагревают мембрану и создают «тепловое изображение». Благодаря высочайшей чувствительности клеток-рецепторов (детектируется разница температур в тысячные доли градуса Цельсия!) и неплохому угловому разрешению, змея может заметить мышь в абсолютной темноте с довольно большого расстояния.

С точки зрения физики как раз хорошее угловое разрешение и представляет собой загадку. Природа оптимизировала этот орган так, чтобы лучше «видеть» даже слабые источники тепла, то есть попросту увеличила размер входного отверстия — апертуры. Но чем больше апертура, тем более размытое получается изображение (речь идет, подчеркнем, про самое обычное отверстие, безо всяких линз). В ситуации со змеями, где апертура и глубина камеры примерно равны, изображение оказывается настолько размытым, что из него ничего, кроме «где-то поблизости есть теплокровное животное», извлечь нельзя. Тем не менее опыты со змеями показывают, что они могут определять направление на точечный источник тепла с точностью около 5 градусов! Как же змеям удается достичь столь высокого пространственного разрешения при таком ужасном качестве «инфракрасной оптики»?

Раз реальное «тепловое изображение», говорят авторы, сильно размыто, а «пространственная картина», возникающая у животного в мозгу, довольно четкая, значит существует некий промежуточный нейроаппарат на пути от рецепторов к мозгу, который как бы настраивает резкость изображения. Этот аппарат не должен быть слишком сложным, иначе змея очень долго «обдумывала» бы каждое полученное изображение и реагировала бы на стимулы с запаздыванием. Более того, по мнению авторов этот аппарат вряд ли использует многоступенчатые итеративные отображения, а является, скорее, каким-то быстрым одношаговым преобразователем, работающим по навсегда зашитой в нервную систему программе.

В своей работе исследователи доказали, что такая процедура возможна и вполне реальна. Они провели математическое моделирование того, как возникает «тепловое изображение», и разработали оптимальный алгоритм многократного улучшения его четкости, окрестив его «виртуальной линзой».

Несмотря на громкое название, использованный ими подход, конечно, не является чем-то принципиально новым, а всего лишь разновидность деконволюции — восстановления изображения, испорченного неидеальностью детектора. Это процедура, обратная смазыванию картинки, и она широко применяется при компьютерной обработке изображений.

В проведенном анализе, правда, был важный нюанс: закон деконволюции не требовалось угадывать, его можно было вычислить исходя из геометрии чувствительной полости. Иными словами, было заранее известно, какое конкретно изображение даст точечный источник света в любом направлении. Благодаря этому совершенно размытое изображение можно было восстановить с очень хорошей точностью (обычные графические редакторы со стандартным законом деконволюции с этой задачей бы и близко не справились). Авторы предложили также конкретную нейрофизиологическую реализацию этого преобразования.

Сказала ли эта работа какое-то новое слово в теории обработки изображений — вопрос спорный. Однако она, несомненно, привела к неожиданным выводам касательно нейрофизиологии «инфракрасного зрения» у змей. Действительно, локальный механизм «обычного» зрения (каждый зрительный нейрон снимает информацию со своей маленькой области на сетчатке) кажется столь естественным, что трудно представить что-то сильно иное. А ведь если змеи действительно используют описанную процедуру деконволюции, то каждый нейрон, дающий свой вклад в цельную картину окружающего мира в мозгу, получает данные вовсе не из точки, а из целого кольца рецепторов, проходящего по всей мембране. Можно только удивляться, как природа умудрилась сконструировать такое «нелокальное зрение», компенсирующее дефекты инфракрасной оптики нетривиальными математическими преобразованиями сигнала.

Источник

Как видят змеи

Фото с сайта: pexels

Вы уже наверняка знаете, что на самом деле люди видят мир перевернутым — правильную ориентацию объектам придает наш головной мозг. Мы уже настолько привыкли к собственному зрению, что даже не задумываемся о том, как выглядит мир глазами других живых существ. А ведь разница бывает очень большой, потому что некоторые животные способны видеть цвета, о существовании которых мы даже не подозреваем. Например, бабочки и пчелы обладают способностью видеть невидимое для нас ультрафиолетовое излучение. Это помогает им замечать особенности тех или иных растений и выбирать лучший вариант для посадки, сбора меда, опыления и так далее. В рамках данной статьи предлагаем разобраться, как видят мир животные. Будет интересно, потому что у нас есть наглядные изображения!

Пчелы способны видеть мир в ультрафиолете, а что насчет других животных?

Интересный факт: люди действительно видят мир перевернутым, поэтому головному мозгу приходится «переворачивать» картинку. В 1896 году американский психолог Джордж Стрэттон попробовал пожить в мире, где все перевернуто вверх дном. Что из этого получилось, можете почитать в этом материале.

Как видят мир мыши?

Информация о том, как выглядит мир глазами мышей, везде разная — скорее всего, ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению. Некоторые ученые уверены, что глаза маленьких грызунов движутся независимо, поэтому каждый из них видит разное изображение. В других источниках уточняется, что мыши очень плохо видят издалека, поэтому окружающее пространство для них очень размыто. Вдобавок к этому, они не могут распознавать все цвета, из-за чего видят мир в сине-зеленых оттенках. Также стоит сказать, что мыши могут не заметить неподвижно стоящего человека и прямо уткнуться в него носом. Зато резкий взмах рукой они способны заметить за несколько метров и убежать.

Мир глазами мышей

Как видят мир змеи?

А вот о змеях ученым известно гораздо больше. Они точно знают, что эти хищники обладают двумя режимами зрения: дневным и ночным. Днем глаза змей хорошо реагируют на движения, так что в случае опасности их потенциальным жертвам лучше сохранять спокойствие и быть неподвижными. Ночью змеи начинают различать температуру объектов — жертвы буквально подсвечиваются, что помогает змеям не остаться голодными.

Мир глазами змей

Как видят мир коровы?

Коровы вполне способны различать цвета, только из-за своеобразного расположения клеток на сетчатке, они видят мир по-своему. В то время человеческое зрение может различать все цвета радуги, коровы видят только определенный спектр цветов. На фотографии ниже можно заметить, что мир глазами коровы выглядит желтоватым, так что красотой зеленых лугов они насладиться не могут. Зато коровы неплохо видят в темноте, потому что попавший в глаза свет отражается внутри глаз и увеличивает яркость окружающего мира.

Мир глазами коров

Как видят мир мухи?

Мухи, как и многие другие насекомые, обладают фасеточными глазами. Они большие, неподвижные и покрыты омматидиями — структурными единицами, которые отвечают за качество зрения. Как правило, на глазах насекомых имеется от 3 000 до 25 000 омматидий. У мух их всего лишь 4 000 штук, поэтому они не могут похвастаться хорошим зрением. Для них мир состоит из кусочков мозаики, но зато они отлично воспринимают вспышки света частотой до 300 Гц. Так как человеческий глаз воспринимает частоту в максимум 50 Гц, мухи легче улетают от мухобоек — для них все происходит в замедленном виде.

Мир глазами мухи

Как видят мир акулы?

Мы рассмотрели зрительные способности наземных животных, но что насчет обитателей морей и океанов? В качестве примера возьмем акул, которым для успешной охоты очень важно иметь хорошее зрение. По мнению ученых, эти хищники не различают цвета — в их глазах имеется только один тип чувствительных к цвету клеток. Из-за этого логично предполагать, что они видят мир черно-белым. Но зато они обладают высокой остротой зрения, которое помогает быстро замечать движения потенциальных жертв. Во время охоты акулы полагаются не только на зрение, но и на слух и обоняние.

Мир глазами акулы

Недавно ученые выяснили, что на самом деле акулы не хотят нападать на людей. По своей природе они очень любознательны, а единственным способом «потрогать» людей для них являются острые зубы. Нападения акул на людей очень редки на самом деле.

Источник

Ученые узнали и показали, как видят кошки, собаки, змеи и другие животные

Как видят змеи, собаки и другие животные: научный эксперимент.

Вы когда-нибудь задумывались, как животные видят окружающий мир? Если да, то ответить на этот вопрос вам поможет Home Advisor, специалисты которого провели на эту тему целое научное исследование.

В Home Advisor создали цифровую комнату и разместили вокруг нее животных. После этого они визуализировали изображения в зависимости от того, как их увидит конкретное животное. Например, собаки различают очень мало цветов, а пауки видят настолько расплывчато, что можно подумать, будто им требуются очки.

Так что если вас хоть раз посещала мысль, как маленькая золотая рыбка видит мир из своего аквариума или как хамелеон использует свои глаза, то этот пост будет вам интересен. Ну скажите, разве не любопытно побывать «в шкуре» собаки, попугая или змеи, пусть даже и не буквально, а виртуально? Лично нам эта идея Home Advisor показалась заманчивой.

Вот как животные располагаются в комнате

Вид комнаты сверху

Вот как животные видят комнату: собака

Исходное изображение, как помещение видит человек:

Ваша собака практически любой стиль, который вы создаете дома, воспринимает в пастельных тонах. Собаки видят приглушенные комбинации цветов, фильтруемых их глазами с двумя конусами: синего и желтого.

Изображение, которое показывает, как видит комнату собака:

Как видит кошка

Исходное изображение, как комнату видит человек:

Кошки должны видеть вещи по-другому, чтобы жить так, как они живут. Но если отбросить экзистенциальную составляющую, то стоит отметить, что кошки обладают прекрасным ночным зрением. В то время как у людей в сетчатке глаза много колбочек, у кошек много палочек – фоторецепторных клеток другого типа, чувствительных к слабому освещению.

Изображение, которое показывает, как видит комнату кошка:

У вашей кошки поле зрения шире, чем у вас (200 градусов против 180), но не такое широкое, как у собаки. Кошачье цветовое зрение находится где-то посередине между вашим цветовым зрением и вашей собаки, поскольку это дихромат (имеет два цветовых конуса), который видит синий и желтый цвета с небольшим количеством зеленого в качестве бонуса.

Как видит золотая рыбка

Исходное изображение, как комнату видит человек:

Ваша золотая рыбка может видеть больше цветов, чем вы. Ее способность воспринимать ультрафиолетовый свет помогает ей не только видеть в воде, но и заметить, где ваша собака пыталась пометить свою территорию на диване.

Изображение, которое показывает, как видит комнату рыба:

Соответственно, глаза золотой рыбки обладают эффектом линзы «рыбий глаз». Ее круглые роговицы собирают свет от поверхности почти на 360 градусов и имеют примерно такую ​​же плотность, как вода, что компенсирует искажающие эффекты света в воде.

Как видит змея

Исходное изображение, как комнату видит человек:

Если ваш единственный питомец – змея, вам не нужно беспокоиться о визуальном оформлении вашего интерьера. У большинства змей очень плохое зрение при дневном свете, тогда как ночью они видят гораздо лучше.

Изображение, которое показывает, как видит комнату змея:

Бонусом для некоторых видов змей является инфракрасное зрение. Ваша змея может объединить тепловые данные, полученные от своих внутренних органов (тонкие мембраны между глазами и ноздрями), с визуальными данными, чтобы создать изображение, похожее на тепловизионное.

Как видит паук

Исходное изображение, как комнату видит человек:

У большинства пауков восемь довольно слабых глаз, и они больше полагаются на свои волосатые ноги, чтобы ориентироваться в пространстве.

Изображение, которое показывает, как видит комнату паук:

Однако недавно исследователи обнаружили, что цветочувствительные структуры опсинов (тип белка) могут сделать их восприимчивыми к цвету и использоваться для поиска партнеров.

Так что если вы заметили, что ваш паук резвится с ярко-синей пепельницей, значит, наука права.

Как видит попугай

Исходное изображение, как комнату видит человек:

Птицы в значительной степени полагаются на высокоэффективную зрительную систему, и ваш попугай может видеть ультрафиолетовый, синий, зеленый и красный цветовые диапазоны. Фактически «фиолетовый» цвет на этой картинке был использован для удвоения ультрафиолетового излучения, которое на самом деле бесцветно и невидимо для человека.

Изображение, которое показывает, как видит комнату попугай:

Попугаи также могут очень быстро регулировать фокус и имеют почти 300-градусный охват, но при этом их зрение монокулярное, что означает, что один глаз фокусируется на одной вещи, а другой блуждает. Кроме того, они могут сужать зрачки по своему желанию.

Как видит хамелеон

Исходное изображение, как комнату видит человек:

Домашний хамелеон не только поглощает, преобразует и переизлучает цвет (меняет окраску, чтобы регулировать температуру и общаться); его глаза содержат преимущественно колбочки, а не палочки, поэтому он различает много цветов (включая ультрафиолетовый спектр), но плохо видит контраст.

Изображение, которое показывает, как видит комнату хамелеон:

Поле зрения вашего хамелеона составляет 342 градуса. Если вам нужно подкрасться к нему, вы обнаружите, что за головой у него слепое пятно в 18 градусов.

Источник

Как видят змеи. Термолокаторы и тепловое зрение змей

Термолокаторы иной конструкции изучены недавно у змей. Об этом открытии стоит рассказать подробнее.

На востоке СССР, от прикаспийского Заволжья и среднеазиатских степей до Забайкалья и уссурийской тайги, водятся некрупные ядовитые змеи, прозванные щитомордниками: голова у них сверху покрыта не мелкой чешуей, а крупными щитками.

Люди, которые рассматривали щитомордников вблизи, утверждают, что у этих змей будто бы четыре ноздри. Во всяком случае, по бокам головы (между настоящей ноздрей и глазом) у щитомордников хорошо заметны две большие (больше ноздри) и глубокие ямки.

Всех змей с четырьмя «ноздрями» зоологи объединяют в одно семейство так называемых кроталид, или ямкоголовых. Ямкоголовые змеи водятся в Америке (Северной и Южной) и в Азии. По своему строению они похожи на гадюк, но отличаются от них упомянутыми ямками на голове.

Более двухсот лет ученые решают заданную природой головоломку, пытаясь установить, какую роль в жизни змей играют эти ямки. Какие только не делались предположения!

Думали, что это органы обоняния, осязания, усилители слуха, железы, выделяющие смазку для роговицы глаз, улавливатели тонких колебаний воздуха (вроде боковой линии рыб) и, наконец, даже воздухонагнетатели, доставляющие в ротовую полость необходимый будто бы для образования яда кислород.

Проведенные анатомами тридцать лет назад тщательные исследования показали, что лицевые ямки гремучих змей не связаны ни с ушами, ни с глазами, ни с

Наружная камера лежит впереди и широким воронкообразным отверстием открывается наружу, между глазом и ноздрей (в области слуховых чешуй). Задняя (внутренняя) камера совершенно замкнута. Лишь позднее удалось заметить, что она сообщается с внешней средой узким и длинным каналом, который открывается на поверхности головы около переднего угла глаза почти микроскопической порой. Однако размеры поры, когда это необходимо, могут, по-видимому, значительно увеличиваться: отверстие снабжено кольцевой замыкающей мускулатурой.

Перегородка (мембрана), разделяющая обе камеры, очень тонка (толщина около 0,025 миллиметра). Густые переплетения нервных окончаний пронизывают ее во всех направлениях.

Бесспорно, лицевые ямки представляют собой органы каких-то чувств. Но каких?

Экспериментаторы установили, что змеи обнаруживают нагретые предметы, температура которых хотя бы только на 0,2 градуса Цельсия выше окружающего воздуха (если их приблизить к самой морде). Более теплые предметы распознают на расстоянии до 35 сантиметров.

В опытах Д. Нобла и А. Шмидта показателем того, что змея обнаружила теплую лампочку, служил ее бросок. Но ведь змея, конечно, еще до того, как бросалась в атаку, уже чувствовала приближение теплого предмета. Значит, нужно найти какие-то другие, более точные признаки, по которым можно было бы судить о тонкости термолокационного чувства змеи.

Американские физиологи Т. Буллок и Р. Каулс провели в 1952 году более тщательные исследования. В качестве сигнала, оповещающего о том, что предмет обнаружен термолокатором змеи, они выбрали не реакцию змеиной головы, а изменение биотоков в нерве, обслуживающем лицевую ямку.

Т. Буллок и Р. Каулс наркотизировали змей введением определенной дозы яда кураре. Очистили от мышц и других тканей один из нервов, разветвляющихся в мембране лицевой ямки, вывели его наружу и зажали между контактами прибора, измеряющего биотоки. Затем лицевые ямки подвергались различным воздействиям: их освещали светом (без инфракрасных лучей), подносили вплотную сильно пахнущие вещества, раздражали сильным звуком, вибрацией, щипками. Нерв не реагировал: биотоки не возникали.

Оказалось также, что термолокаторы гремучих змей обнаруживают не только более теплые, но даже и более холодные, чем окружающий воздух предметы. Важно лишь, чтобы температура этого предмета была хотя бы на несколько десятых долей градуса выше или ниже окружающего воздуха.

Физический принцип, на котором основано устройство термолокаторов змей, совсем другой, чем у кальмаров.

Помимо ямкоголовых змей, органы термолокации обнаружены у питонов и удавов (в виде небольших ямок на губах). Маленькие ямки, расположенные над ноздрями у африканской, персидской и некоторых других видов гадюк, служат, очевидно, для той же цели.

Тепловые лучи ведут себя аналогично световым лучам. Они передают тепловую энергию как излучение также и через безвоздушное пространство и отдают ее в виде тепла только при попадании на какое-либо тело.

Источник

Чем компенсируется у змей слабое развитие зрения и слуха

Содержание статьи

Зрение змеи

Справедливо говоря, змеи не так слепы, как принято считать. Их зрение сильно варьируется. Например, древесные змеи обладают достаточно острым зрением, а ведущие подземный образ жизни способны лишь отличить свет от тьмы. Но в массе своей они действительно подслеповаты. А в период линьки вообще могут во время охоты промахнуться. Это объясняется тем, что поверхность глаза у змеи покрыта прозрачной роговой оболочкой и в момент линьки также отделяется, и глаза мутнеют.

Однако недостаток зоркости змеи компенсируют органом тепловой чувствительности, позволяющим им отслеживать тепло, излучаемое добычей. А некоторые представители пресмыкающихся даже способны отследить направление источника тепла. Этот орган назвали термолокатором. По сути он позволяет змее «видеть» добычу в инфракрасном спектре и успешно охотиться даже ночью.

Слух змеи

В отношении слуха утверждение, что змеи глухих, справедливо. У них отсутствуют наружнее и среднее ухо и только внутреннее развито почти полностью.

Вместо органа слуха природа подарила змеям высокую вибрационную чувствительность. Поскольку они всем телом соприкасаются с землей, то очень остро ощущают малейшие вибрации. Впрочем, звуки змеи все-таки воспринимают, но в очень низком диапозоне частот.

Обоняние змеи

Необходимо отметить, что у змей, живущих в воде, язык столь же эффективно работает под водой.

Таким образом, змеи не используют язык для определения вкуса в прямом смысле. Он используется ими как дополнение к органу для определения запаха.

Источник

Почему змеи не моргают?

У змей нет век, поэтому они не могут моргать или закрывать глаза. Вместо век у змей есть тонкие прозрачные мембраны, покрывающие каждый глаз. Глазные мембраны играют ту же роль, что и веки, защищая глаза от травм и следя за тем, чтобы глаза не высыхали.

Почему у змей нет век?

Глаза змей защищены сросшейся прозрачной пленкой. Глазные чешуйки, которые обычно называют очками или бриллами, по сути являются специализированной версией века змеи. У змей нет ног, поэтому их глаза постоянно находятся в тесном контакте с землей, заметенной листьями, песком и пылью. Это означает, что им нужна форма защиты глаз, которая предотвращает повреждение глаз, пока они открыты. Если бы у змей были только веки, их глаза должны были бы быть почти постоянно закрыты, чтобы оставаться в безопасности!

Что такое бриллы?

Змеи — не единственные животные, у которых нет век. У гекконов, а также у некоторых ящериц и сцинков (разновидность ящериц) есть такие глазные чешуйки.

Затуманенный брилл уже приближается линька

Бриллы или очки представляют собой слой прозрачной неподвижной кожи, покрывающий глаза. Они защищают нежную роговицу животных от царапин. Поскольку жидкости не могут покинуть эту границу, змеи не плачут. Вместо этого жидкость, вырабатываемая слезными протоками, остается дополнительным защитным слоем между роговицей и бриллами, предотвращая высыхание глаз.

Чистый брилл той же змеи — 20 дней назад

У змей глазные чешуйки прикреплены к остальной части их кожи. Это означает, что когда змея сбрасывает кожу, слой ее щетинок удаляется. Перед линькой, когда кожа змеи начинает отделяться, ее щетинки становятся молочными и непрозрачными. Эта потеря ясности означает, что змея будет иметь довольно плохое зрение в течение нескольких дней, прежде чем линять.

Как змеи спят без век?

Несмотря на то, что змеи не могут закрыть глаза, они могут прекрасно спать. Их мозг регулирует механизм сна, и они могут спать даже с открытыми глазами. Если вам трудно в это поверить, помните, что люди не «закрывают» уши, например, во время сна. Несмотря на то, что мы все еще можем слышать, прежде чем заснуть, мы не обрабатываем звуки во время сна, поскольку наш мозг активно блокирует любое обнаружение звука.

Отсутствие век также означает, что может быть трудно сказать, спят ли они или нет. Иногда вам может казаться, что змея молча смотрит, ожидая добычу. Если змеи кажутся совершенно неподвижными, скорее всего, они спят.

Как работают глаза змей?

Вы можете задаться вопросом, влияет ли слой кожи на глазах на качество зрения змей. Однако, поскольку змеи большую часть времени полностью прозрачны, змеи могут полагаться на острое зрение.

Так, змеи не имеют век, но защищают свои глаза неподвижными прозрачными бровями, которые дают им совершенно ясное и защищенное зрение при ползании по земле.

Источник

Хорошее зрение подарили нам змеи

Люди обычно недолюбливают змей за их скрытность и способность маскироваться — ведь наиболее опасным считается тот враг, которого сразу не увидишь. Однако именно эта способность змеиного племени подарила нам то, чего нет у многих млекопитающих — хорошее зрение. Зоолог Линн Исбелл и ее коллеги недавно смогли экспериментально доказать эту гипотезу.

Следует заметить, что вообще-то у млекопитающих зрение развито достаточно плохо — если сравнивать их, например, с птицами или рептилиями. Наши ближайшие родственники полагаются в основном на обоняние, осязание и слух. Однако из этого правила есть и исключение — например, представители отряда приматов, к которым относимся и мы с вами. Большую часть информации эти живые существа, носящие гордое имя «первых», получают в основном благодаря глазам.

Но почему же обезьяны в свое время отдали предпочтение именно зрению, а не какому-нибудь другому способу ориентировки в пространстве? Эта загадка давно не давала покоя ученым — высказывались самые разные предположения, которые, однако, часто оставались лишь чисто теоретическими. В частности, говорилось о том, что до «жизни такой» приматов довел древесный образ жизни — мол, если ты все время скачешь с ветки на ветку, логичнее все-таки полагаться на глаза, а не на другие органы чувств.

Впрочем, слабое место в этой гипотезе сразу же заметно — ведь на деревьях живут не только обезьяны, подобный образ жизни ведут также многие грызуны, ленивцы, и различные сумчатые. Однако они не могут похвастаться хорошим зрением — даже у белок оно достаточно слабое, если сравнивать с человеческим. Кроме того, и среди приматов встречаются те, что видят достаточно плохо — это обитающие на Мадагаскаре лемуры. И при этом они все же являются настоящими древесными жителями!

Тем не менее, именно «феномен лемуров» навел в свое время биолога Линн Исбелл из Калифорнийского университета в Дэвисе (США) на мысль о том, что приматам пришлось «обзавестись» хорошим зрением из-за… змей! Нет, не из-за ядовитых змей, которые не представляют большой угрозы из-за своей осторожности и достаточно пугливого характера, а из-за питонов, удавов и прочих «душителей» — многие из этих хищников прекрасно маскируются и просто обожают обезьян, но, правда, исключительно с гастрономической точки зрения. И для того, чтобы научиться вовремя распознавать этих опасных и неуловимых врагов, приматы были вынуждены «усовершенствовать» свои глаза. В своей книге «Snake Detection Theory» профессор Исбелл указывала и на тот факт, что питоны и удавы современного типа появились практически одновременно с приматами, то есть около 70-65 миллионов лет тому назад.

По мнению исследовательницы, такое опасное соседство и привело к формированию многих особенностей зрения обезьян — например, способность охватывать глазом как можно большую территорию и вовремя замечать змеиное тело в лесной чаще. Естественно, изменения коснулись не только самих органов зрения, но и нервных центров мозга, управляющих их работой и анализирующих зрительную информацию. Однако все это произошло лишь с теми приматами, которые жили в близком соседстве со змеями — а вот мадагаскарских лемуров, обитающих на острове, лишенном крупных древесных змей, все эти эволюционные преобразования совершенно не затронули.

Долгое время данная версия оставалась лишь красивой гипотезой, проверить которую у ученых не было никакой возможности. Однако недавно это все-таки удалось сделать — Линн Исбелл и ее коллеги из Тоямского университета (Япония) и Университета Бразилии смогли выяснить, как нервные клетки зрительного центра мозга обезьян на нейронном уровне реагируют на появление змеи. Особое внимание исследователи обратили на таламус (который еще называют зрительным бугром) — структуру мозга млекопитающих, в которой происходит распределение всех сенсорных импульсов, кроме обонятельных. Часть этой структуры, называемая подушкой таламуса, отвечает за зрительное внимание и распознавание угрозы (кстати, именно у приматов подушка таламуса является самой большой среди млекопитающих).

И вот, ученые решили провести простой эксперимент — в ту самую подушку таламуса двух макак-резусов (Macaca mulatta) были введены электроды, при помощи которых биологи могли следить за активностью нейронов подушки в тот момент, когда животным показывали разные картинки с изображением или геометрических фигур, или рук и лиц других макак, а также ползущих или свернувшихся змей. Интересно, что участвовавшие в эксперименте макаки, были рождены в неволе и со змеями в жизни не встречались. Однако все равно, когда они видели картинки со змеями, одна из групп нейронов подушки всегда реагировала на них достаточно остро — и это при том, что повышение активности при рассматривании таких картинок наблюдалось среди всех нервных клеток подушки.

Тем не менее, данные нервные клетки всегда реагировали на появление картинки со змеей куда быстрее, чем другие нейроны — на свои собственные стимуляторы. Например, «змеиные» нейроны по быстроте реакции на 15 мс обгоняли клетки, которые реагируют на злое выражение лица, и на 25 мс — те, что реагируют на форму предмета. Из этого ученые сделали вывод о том, что, судя по всему, приматы действительно стали лучше видеть исключительно благодаря соседству со змеями — более того, это умение оказалось «вмонтировано» в мозг в виде особой группы нейронов.

Интересно, что аналогичные участки подушки таламуса сохранились и у людей — и та самая группа «змеиных» нейронов там тоже присутствует. Выходит, что и мы должны благодарить змей за то, что сейчас можем смотреть кино, а также наслаждаться живописью и фотогрфией — ведь то внимание к деталям, которое отличает человеческое зрение, формируется именно в клетках подушки таламуса…

Присоединяйтесь к телеграм-каналу Правды.Ру с возможностью высказать ваше собственное мнение)

Источник

Почти слепой ужик с белёсыми глазами и слышат ли змеи?

Природа очень жестока, и в ней практически нет места слабым и больным животным — естественный отбор работает не зная жалости. Я думал, что встретил слепую змею, но все оказалось гораздо интересней. Несколько раз в год я езжу отбирать пробы воды реки Вятки и некоторых малых рек недалеко от Кирово-Чепецка. Места там довольно дикие, туда ведут только заросшие грунтовки и рыбацкие тропы. Недалеко от места впадения речки Елховки в реку Просницу есть бетонное сооружение. На него очень любят в солнечный день выползать греться змеи. Место здесь очень удачное: есть где погреться, есть кусты, где спрятаться, есть речка, в которой водится рыба и лягушки, которых с удовольствием поедают ужи. Здесь я и встретил ужика. Он лежал, свернувшись в клубочек и грелся на солнце. Привлекали внимание две детали: его «уши» — жёлтые пятна в задней части головы, по которым удобно отличать ужа от гадюки, совсем выцвели, а глаза были белёсые и почти ничего не видели. Можно было подумать, что это совсем старый ужик, страдающий катарактой или каким-нибудь глазным заболеванием, но нет. Змеи по мере роста сбрасывают старую кожу, которая снимается с них как чулок, и этот наружный слой кожи у них представляет единое целое, от «очков» на глазах до кончика хвоста. Этот змей действительно почти ничего не видит, но через день-два он сбросит старую кожу и снова будет здоров и активен. Но даже с такими слепыми белёсыми глазами ужик как-то обнаружил моё осторожное приближение, и сбежал в кусты, позволив сделать только один кадр. Как это у него получилось? Ведь у змей нет ушей, и они, казалось бы, не должны слышать? Оказывается, внутренний орган слуха («улитка», как у человека) у змей имеется, но слуховая косточка у них заведена не на барабанную перепонку, которой у них нет, а на челюстную кость. Получается, что змея не столько слышит, сколько ощущает звуки, передающиеся от земли. Это и позволило ужику ощутить шаги человека.

Вот очень интересная статья Андрея Веденина об органах чувств змей, рекомендую прочитать:

Немного об органах чувств змей

Змеи вовсе не глухи, как принято считать, у многих отлично развито зрение, обоняние и вкус (реализующиеся у змей посредством их языка) и осязание тоже, а у многих еще и отдельно добавляется терморецепция («тепловидение»)…

Про странные глаза змей, которые они в свое время буквально восстановили из руин, немного написано вот здесь: http://vk.com/wall-646340_85727

А про их язык, который и вкус и обоняние – вот здесь: http://vk.com/wall-646340_124899

А сегодня – про слух и про терморецепцию…

Итак. Как вы знаете, у большинства наземных позвоночных уши устроены следующим образом: есть наружное слуховое отверстие, в котором располагается тоненькая мембрана – барабанная перепонка. К перепонке подсоединяется система из слуховых косточек (которых может быть от одной до трех), которые передают звуковые сигналы во внутреннее ухо (улитку). Улитка – это система внутрикостных каналов, закрученных в трехмерную спираль, похожую на раковину виноградной улитки. Собственно, восприятие звуковых волн происходит в специальных ресничных клетках внутри улитки, реснички которых колеблются благодаря колебаниям жидкости внутри улитки.

Череп королевского питона. Зеленое — слуховая косточка. Синяя — квадратная кость. Красное — сочленовная.

У змей есть одна проблемка. У них нет наружного слухового отверстия и нет барабанной перепонки! Все остальное (слуховая косточка и улитка) у них есть, причем слуховая косточка (Columella auris – зеленая на первой картинке) снаружи присоединена к квадратной кости (синяя на первой картинке). Вопрос – нафига?

Основная идея состоит в том, что квадратная кость вместе с нижней челюстью выступает в качестве альтернативного барабанной перепонке резонатора. Соответственно, эта система рычагов может воспринимать вибрацию от земли (и делать это с потрясающей чувствительностью! Достаточно даже самых легких и аккуратных человеческих шагов на расстоянии нескольких метров, это правда!) и может воспринимать просто звуковые волны низкой частоты. Свистом змею подзывать вы не сможете, увы)))

Но низкие звуки, в пределах слышимости человеческого уха, змеи отлично слышат!

Так что никогда не называйте змей «глухими»! Все у них нормально))

Череп Nerodia sp. Тонкая косточка слева, идущая почти горизонтально — слуховая косточка Columella auris

Ну а теперь – несколько слов про терморецепцию. Про т.н. термоямки питонов, удавов и гадюковых…

Специальные органы восприятия инфракрасного излучения возникали независимо в нескольких линиях змей! Независимо друг от друга это произошло у питонов, у удавов, у ямкоголовых гадюк и у странных африканских ужеобразных Bothrolycus ater. А еще, возможно, аналогичные органы есть вокруг ноздрей у некоторых битисов и дабой, но там все пока не очень понятно…

Самая сложная и совершенная система – у ямкоголовых гадюковых (Crotalinae). Там все очень хитро, внутри каждой ямки по несколько слоев мембран, целый каскад разных терморецепторов и т.п.. А терморецепторы безумно чувствительные и точные! Это не зрение в буквальном смысле – там нет белков наподобие родопсина из наших колбочек. Восприятие происходит за счет специальных термочувствительных ионных каналов в мембране рецепторов. И разрешающая способность этих органов (термоямок) совсем не такая, как любят показывать в бибисишных фильмах! Ничего общего с тепловизором, и никаких контуров и цветов объектов они не «тепловидят». Это всего лишь два датчика, показывающие лишь силу тепловыделения объекта и направление к нему. И все)))

Bothriechis schlegeli и термоямки

Ужеобразное Bothrolycus ater и термоямки!

Шумящая гадюка Bitis arietans и странные «раковины» над ноздрями — возможно, тоже орган терморецепции

У удавов и питонов все примерно так же. Только термоямки у них гораздо примитивнее и их обычно много…

Кстати, круче всего эти термоямки развиты у стройных древесных видов – среди питонов это морелии, а среди удавов – узкобрюхие кораллусы. Особенно у собакоголовых удавов все мощно, прямо всем ямкам ямища!

Источник

Как увидеть тепло?

Мышь поняла, что прятаться от инфракрасного зрения бесполезно.

рисунок авторов статьи

Авторы

Редакторы

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Сенсорная информация определяет экологию и поведение животных. Некоторые из них способны чувствовать недоступные для людей сигналы из окружающей среды. Млекопитающие и птицы благодаря теплокровности обладают рядом преимуществ, однако при определенных обстоятельствах ситуация меняется: даже в полной темноте повышенная температура тела может выдать их местоположение. Две группы змей, Boidae и Viperidae, научились пользоваться этой информацией благодаря инфракрасному зрению для обнаружения хищников, поиска добычи и теплых мест для отдыха. О том, как работает инфракрасное зрение гремучих змей, читайте в нашей статье.

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2021/2022

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «Био/Мол/Текст»-2021/2022.

Партнер номинации — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.

Генеральный партнер конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Почему змеи кажутся злыми?

Пара лицевых ямок, придающих гремучим змеям злобный вид, дала подсемейству Crotalinae их английское название pit vipers, что означает «ямные гадюки». Впервые инфракрасная чувствительность была обнаружена у питонов в 1930-х годах, а затем и у гремучих змей. У них тепловым датчиком является лицевая ямка, расположенная на боковой поверхности головы между наружной носовой полостью и глазом (рис. 1).

Рисунок 1. Лицевая ямка гремучей змеи. Расположение ноздри и лицевой ямки (голубая и красная стрелки, соответственно).

Ямки произошли от соматосенсорной системы и передают информацию в задний мозг через тройничный нерв (рис. 2). Змеи, чувствительные к инфракрасному излучению [1], наряду с развитием периферических органов — лицевых ямок, также развили и ядра для обработки этой дополнительной сенсорной информации.

Это удивляло исследователей по двум причинам. Во-первых, ямкоголовые гадюки, очевидно, превратили чувство, сообщающее о прикосновении, температуре и боли на поверхности тела, в чувство, обеспечивающее им тепловое представление о внешнем мире. Во-вторых, инфракрасная система змей дает очень размытое изображение, в отличие от зрительной, но это не мешает им наносить очень точные удары даже в темноте. Почему так происходит? Ответ должен лежать в нейронной обработке сигнала на пути от ямки к среднему мозгу змей.

Строение лицевой ямки

Лицевая ямка состоит из открытой передней камеры и представляет собой сенсор, расположенный в кератинизированном эпидермальном слое (рис. 3). Роль рецепторов выполняют свободные нервные окончания, чувствительные к тепловому излучению [2], [3]. Они могут реагировать на изменения тепловой энергии до 0,001 °C [4], [5]. Высокая плотность свободных нервных окончаний и многочисленные нейронные связи в сенсорном органе имеют решающее значение для обнаружения и обработки сигнала и работают как фильтр для преодоления фонового шума.

Рисунок 3. Схема строения инфракрасной и зрительной систем змеи (слева) и увеличенная лицевая ямка (справа).

Лицевые ямки у гремучих змей иннервируются тройничным нервом, по которому тепловая информация передается в два ядра, расположенные близко друг к другу (рис. 4).

Рисунок 4. Два органа чувств. У ямкоголовой гадюки есть два органа чувств, которые визуализируют окружающую среду: по зрительному тракту (зеленый) четкое изображение передается с сетчатки глаза на противоположный оптический тектум; по инфракрасному сенсорному пути (красный) размытые сигналы передаются от тепловых рецепторов мембраны лицевой ямки к ядрам заднего мозга, LTTD (lateral descending trigeminal tract) и RC (nucleus reticularis caloris), а оттуда в оптический тектум (красный и зеленый), где два изображения накладываются друг на друга.

По инфракрасному (ИК) пути информация вначале идет в ядро латерального нисходящего тройничного тракта — LTTD. Только в него может проецироваться ИК информация по тройничному нерву. После — в ядро RC. Затем эта информация достигает тектума (или так называемой крыши среднего мозга) в противоположной стороне от ядер [6]. Именно там происходит слияние зрительной и инфракрасной информации. За это отвечает популяция бимодальных нейронов (рис. 5), которые способны реагировать на несколько раздражителей, отчего они и получили такое название [7].

Средний мозг рептилий подразделяют на крышу (tectum mesencephali, tectum opticum), покрышку (tegmentum) и ножки мозга (pedunculi cerebri). Оптический тектум — один из основных центров обработки зрительной информации. Сетчатка и тектум соединены зрительным нервом причем таким образом, что на поверхности тектума формируется карта зрительного пространства.

В тектуме обнаружили шесть классов клеток, реагирующих на инфракрасные и зрительные стимулы. Клетки «или», «и» и «усиленные» реагируют на ИК и зрительные стимулы или их одновременное предъявление (рис. 5). Два нижних класса — реагируют только на один из двух стимулов и практически не реагируют, когда оба стимула предъявляют одновременно.

До недавнего времени эти сенсорные миры были недоступны для человека, однако с появлением новых технологий люди смогли понять, как устроены сенсорные системы и как они влияют на экологию и поведение животных.

Как проверить, за чем следят змеи?

Исследователи [8] использовали электрофизиологические записи из двух ядер заднего мозга гадюки, чтобы выяснить, как в мозге змеи обрабатывается информация и вычисляется направление инфракрасного объекта. Но если зрительный нерв в среднем мозге — это поверхностная область, доступная для электрофизиологических записей, то ядра заднего мозга спрятаны глубоко [9]. Группой ученых был разработан оригинальный препарат мозга змеи in vitro, сохраняющий интактную ямку и ветви тройничного нерва, через которые ИК информация проецируется в мозг. Это позволило им впервые зарегистрировать ответы нейронов в двух ядрах заднего мозга, LTTD и RC.

Для того чтобы сделать такой препарат, ученые вводили внутримышечную инъекцию наркоза змеям. Она обеспечивала глубокую анестезию для последующей хирургической процедуры: змей фиксировали в больших чашках Петри, после чего проводили перфузию, благодаря которой замещали кровь на специальный раствор, способствующий сохранению тканей. После осторожно удаляли клыки и соответствующие ядовитые железы, а затем вскрывали череп с брюшной (вентральной) стороны, чтобы выделить весь мозг вместе с ветвями тройничного нерва и прикрепленными лицевыми ямками с обеих сторон (рис. 6).

Рисунок 6. Схема изолированного мозга гремучей змеи при изучении ИК-сигналов в LTDT и RC. а — Вид сбоку и снизу, отражающий расположение ядер LTTD (синий) и RC (оранжевый), соответственно. б — Вид сверху. в — Электрическая стимуляция ветви нерва. N.V1 — глазничная ветвь тройничного нерва (синяя); N.V2d — глубокая и (N.V2s) поверхностные ветви тройничного нерва (зеленая и розовая). CE — мозжечок; LTTD — ядро латерального нисходящего тройничного тракта; MMG — верхнечелюстной ганглий; N.V3 — нижнечелюстная ветвь тройничного нерва; OB — обонятельная луковица; OT — зрительный нерв; RC — nucleus reticularis caloris; SC — спинной мозг; TE — конечный мозг.

Ученые стимулировали клетки в этих ядрах как с помощью электрической стимуляции определенных ветвей тройничного нерва, так и путем естественной стимуляции рецепторов ямки инфракрасным излучением. Сначала авторы исследовали нейроны в LTTD, которые получают информацию от инфракрасных рецепторов, расположенных в лицевой ямке.

Для того чтобы получить ответ от препарата, исследователи активизировали его короткими и неподвижными стимулами [10]. При этом было показано, что нейроны спонтанно «включались», а их включение проявлялось в виде сложной последовательности спайков (потенциалов действия). В случае, если они предъявляли подобный стимул в других местах, то сигналы внутри сложной нервной цепочки переключались с тормозных на возбуждающие. Интересно, что в зависимости от того, какую из областей ямки стимулировали, менялось преобладание одного из процессов — торможения или возбуждения.

Подобный характер ответа напоминает структуру рецептивных полей, т.е. участков, при воздействии стимула на которые происходит изменение возбуждения нейрона (например, с возбуждения на торможение). Такие поля типичны для строения сетчатки [11], [12]. При обнаружении такого сходства стало очевидным что, как и в сетчатке, в лицевой ямке присутствует эффект латерального торможения. Он обеспечивает выявление и реагирование на контрастные границы. Судя по длительности ответа возбуждения и торможения, эти клетки могут обладать чувствительностью к движению.

В своем следующем исследовании учёные развили полученные ранее результаты, используя тепловые стимулы, которые имитировали животных — привычную добычу для змей [8]. Они подтвердили, что нейроны реагируют на такую тепловую цель резкой активностью, которая потом снижается. Хотя это торможение усиливало контрастность сигнала, оно в значительной степени не зависело от направления движения.

Далее исследователи регистрировали нейроны в RC. Они обнаружили другой тип ответа нейронов. Во-первых, в отличие от нейронов в LTTD, половина нейронов в RC проявляла очень низкую спонтанную активность и реагировала на стимуляцию только всплеском спайков. Другая половина зарегистрированных нейронов имела редкую спонтанную активность и сложный паттерн ответа. Около половины этих нейронов имели четкую чувствительность к направлению. Большинство из них сильнее реагировали на движение инфракрасного источника в направлении от виска к носу; остальные нейроны реагировали на движение в противоположном направлении. Полученные результаты свидетельствуют о том, что инфракрасная система змей действительно очень похожа на зрительную.

Что важнее при возникновении образа?

В зрительном тракте сигналы от ямки и глаз гремучей змеи сходятся и создают единое представление об окружающей среде. При этом крайне маловероятно, что инфракрасный сигнал добавляет еще один цвет к зрительному образу. Змеи экспрессируют три гена опсинов (рецепторов, которые чувствительны к свету) в своей сетчатке: УФ-чувствительный, колбочковый и палочковый [13]. Взаимодействие между сигналами колбочек и палочек происходит уже в сетчатке позвоночных, а ночные змеи используют цветное палочковое зрение в темное время суток, когда лицевая ямка наиболее полезна. Поэтому вероятно, что изображения, генерируемые тепловым и зрительным образом, накладываются друг на друга как два отдельных пространственных представления о добыче (рис. 7). Представление о том, какая из них важнее, по-видимому, различается у разных видов: змеи с большими глазами имеют меньшие лицевые ямки и наоборот [14], но сочетание обеих сенсорных модальностей повышает успех охоты [15].

Тот факт, что змеи реагируют именно на разницу температур, а не на контрастность изображения, был показан с помощью методов термографической и компьютерной стимуляции. Исследователи проследили за гремучими змеями Crotalus cerastes до выбранного ими места засады и записали термографические панорамы в 360° из центра места засады [1]. Затем компьютерная стимуляция перемещала объект, имитирующий добычу, вдоль панорамы и рассчитывала коэффициент контрастности для всех направлений. Гремучие змеи не следовали по направлению к контрасту, отличного от среднего, но демонстрировали поразительную тенденцию к выбору направлений с сильными тепловыми переходами. Это значит, что, вероятно, они чрезвычайно чувствительно реагируют на внезапное изменение сигнала, когда животное-жертва пересекает границу между областями с низким и высоким контрастом. Например, при выходе на открытое пространство из кустов. Кустистая местность, как правило, одно из самых предпочтительных мест обитания грызунов. Безусловно не только инфракрасная, но и обонятельная, слуховая системы змей «вынуждают» их искать засаду вблизи кустов.

Анализ, разработанный в этом исследовании служит примером того, как можно использовать преимущества современных технологий и вычислительных инструментов для оценки параметров загадочной и относительно новой сенсорной сферы.

Рисунок 7. Термограммы естественной среды обитания. а — изображение норы грызуна, полученное при помощи зрительной и инфракрасной систем. б — то же изображение, но полученное только при участии инфракрасной системы. в — изображение птицы (красного кардинала) на фоне ясного неба, полученное при помощи зрительной и инфракрасной систем. г — то же изображение, но полученное только при участии инфракрасной системы.

Еще одним важным признаком для идентификации живых объектов служит движение. Поведенческие исследования показывают, что гремучие змеи с завязанными глазами преимущественно реагируют на движущиеся инфракрасные стимулы [16]. Действительно, нейроны в среднем мозге (а именно в тектуме) очень слабо реагируют на медленно движущиеся объекты и гораздо сильнее — на более быстрые [17] (рис. 8). Это может означать, что медленные или даже неподвижные объекты могут вообще не обнаруживаться инфракрасной системой змей. Действительно, гремучие змеи — хищники, поджидающие добычу в засаде. Неподвижные объекты в основном не имеют значения как пищевой ресурс и не стимулируют инфракрасные рецепторы. Таким образом, инфракрасная сенсорная система может отличать инфракрасные сигналы от тепловых помех.

Рисунок 8. Схема эксперимента. Теплый прямоугольный объект (25–40 °C) перемещали перед змеей. Темно-красные горизонтальные полосы — это период, когда объект двигался (4,9 с). Зеленые полосы — это активность ИК чувствительных нейронов в зрительном нерве. Стрелки указывают направление движения объекта. α — это угловое отклонение объекта от центральной оси змеи. Алюминиевая пластина обеспечивала постоянную и равномерную фоновую температуру 20 °C.

Гремучие змеи также используют свою инфракрасную систему для поиска теплых мест для терморегуляции [18]. При этом змеи совершают сканирующие движения головой и тем самым создают относительное движение между теплыми объектами и рецепторами [16]. Хотя визуальные и инфракрасные сигналы, вероятно, анализируются отдельно, нейронная обработка теплового изображения, по-видимому, эволюционировала, став удивительно похожей на механизм работы сетчатки (рис. 9).

Рисунок 9. Схема гипотетического изображения объектов, воспринимаемых гремучей змеей. а — изображение, полученное только от зрительной системы. б — изображение, полученное только от инфракрасной системы змеи. Красным обозначены только теплые движущиеся объекты, серым — холодные движущиеся объекты. Неподвижные объекты, такие как куст и камень, не будут представлены, поскольку они плохо активируют инфракрасную систему. в — показано, как происходит совмещение зрительной и инфракрасной информаций. Квадраты, треугольники и круги — ответы трех из шести классов бимодальных нейронов. «Или» клетки сильно активируются от теплой мыши, которую хорошо видно на открытом пространстве. При виде кролика они будут менее интенсивно активированы из-за того, что он находится в кустах. При виде лягушки они будут активированы за счет зрительного компонента. «И» клетки активируются только мышью, которая и теплая, и находится на открытой местности. Температура лягушки будет активировать ИК-подавленные клетки.

Куда двигаться дальше и зачем?

Знакомство с этой удивительной сенсорной системой помогает нам лучше понять уникальные экологические, эволюционные, физиологические и поведенческие особенности рептилий. Кроме того, это может быть интересно и с практической точки зрения. Так, например, анализ и понимание принципа функционирования инфракрасной системы может помочь в будущих подходах к разработкам биомиметических инструментов, таких как микрочипы, имитирующие датчики.

Источник

Большинство змей видят, но разные виды змей видят на разных уровнях детализации. Некоторые змеи даже имеют вторую форму зрения, используя специально разработанные рецепторы для обнаружения тепла.

У большинства подземных змей плохое зрение, как правило, достаточно, чтобы рассказать разницу между светом и тьмой. Если змея в основном живет на поверхности, ее видение обычно резкое, и оно имеет превосходное восприятие глубины. Некоторые змеи развили ямные органы, которые видят тепло так же, как и инфракрасные очки. Если у змеи есть эти органы, она может использовать ее глаза или органы ямы в любое время, и она может использовать оба одновременно.

В то время как укусы этих змей довольно болезненны, они редко смертельны для людей и происходят только тогда, когда рептилии находятся под угрозой. Некоторые из распространенных нездоровых видов, родных для государства Блуграсс, включают коричневую, восточную подвязку, молоко, крысу, красновато-зелёные и змеи.

Источник

«Глаза рептилий». Простое объяснение странного феномена

В последнее время, диггерствуя в инете в поисках объяснений истинных причин нынешнего «коронобесия», натыкаюсь на такое количество инфошлака, что действительно становится страшно. От того, что у людей в голове, и как ими, благодаря этому, можно манипулировать.

В Топ-5 лютого бреда входят, конечно же, рептилии, которые якобы под видом людей живут на этой планете и они-то уж точно здесь – реальная власть, управляющая нами через своих марионеток – так называемые национальные элиты. В том числе и российские.

Правдой здесь является лишь то, что правительства большинства стран, и теперь это видно уже без всякой конспирологии, действительно – марионетки. Вот только управляют ими не рептилоиды, рептилоидов не существует.

Но откуда тогда возникают странности с глазами, как у знаменитостей, так и у обычных, казалось бы людей. Кажется, на какой-то миг их зрачки изменяются, становятся похожими на глаза ящериц, или кошек, а через секунду – снова все становится обычным. Эти моменты фиксируют видеокамеры, видео преподносится в виде неопровержимого доказательства – мы говорили что ОНИ существуют, вот смотрите же.

Оказывается, есть простое объяснение «драконьим глазам». Обычная линза при определенных условиях освещенности может отзеркаливать окружающие объекты. Если линза отзеркалила тёмный дверной проём – будет «кошачий глаз».

Знающие этот лайфхак фотографы и инста-блогеры специально им пользуются, создавая себе образ неземной загадочности.

В общем, это как раз тот случай, про который говорят – не верь своим глазам. Тем более – разным сказочникам, конспирологам. Мир устроен куда проще, и всё что здесь сейчас происходит – дело рук человека, которого разумным я не могу назвать при всем большом желании.

Источник

Мельница мифов: эти загадочные змеи

Все змеи — существа крайне скрытные. Они достаточно редко попадаются на глаза людям даже в тех районах, где их численность весьма значительна. Именно эта поведенческая черта и является поводом для того, чтобы о данных существах сочиняли самые различные мифы. Причем многим из них уже насчитывается не одна сотня лет, но в них продолжают верить!

«Правда.Ру» в преддверии года Змеи (который, если быть совсем точным, наступит не 1 января, а 10 февраля 2013 года) решила разоблачить самые популярные мифы о змеях.

Ядовитых змей куда больше, чем неядовитых

Змея всегда нападает первой

Авторами этого суеверия были явно невнимательные люди, которые просто не заметили, что перед атакой змея приняла так называемую «позу угрозы». У всех рептилий она разная —

То есть на самом деле любая змея стремится избежать столкновения с крупным животным, которым для нее является и человек.

Из-за этого рептилия и принимает «позу угрозы» — она пытается предупредить агрессора, что является опасной и к ней не следует приближаться. Увы, современные люди в большинстве случаев не понимают язык змей — поэтому-то и происходят несчастные случаи, часто оканчивающиеся гибелью человека.

Змея часто преследует человека

Такое впечатление, что ей больше делать нечего! Весь смысл «позы угрозы» и ложных выпадов (когда змея имитирует атаку, но на самом деле не кусает) состоит в том, чтобы отпугнуть агрессора. Если он понял намек и сам удалился, то цель достигнута, змея может ни о чем не беспокоиться. У нее не так много энергии, чтобы тратить ее на ненужное преследование.

Впрочем, некоторые змеи, которые охраняют кладку, например, королевская кобра (Ophiophagus hannah), могут еще какое-то время следовать за сбежавшим противником — но только для того, чтобы убедиться, что он действительно уходит. Как правило, при этом змея не пытается атаковать.

Кроме того, степень опасности зависит и от того, насколько высока вероятность встречи человека с рептилией. Так, свирепый тайпан (Oxyuranus microlepidotus) считается самой ядовитой змеей в мире, но поскольку он живет в самых засушливых уголках австралийских пустынь, то большой опасности для людей не представляет — туда просто редко кто забирается. А вот его собрат, Oxyuranus scutellatus, хоть и стоит на третьем месте по силе яда, куда более опасен, так как предпочитает жить на полях сахарного тростника. Кроме того, он весьма агрессивен и быстр — при виде опасности приподнимает голову, покачивая ею (это и есть «поза угрозы», но длится она меньше минуты), а потом молниеносно атакует противника, причем может сделать несколько выпадов, тогда как Oxyuranus microlepidotus более медлителен.

Сила яда змеи совершенно не зависит от времени года, а также от температуры, влажности, настроения и прочих факторов. Поэтому весной змея не будет более ядовитой, чем обычно.

Другое дело, что у многих отечественных змей весной наступает сезон размножения, и они становятся более активными. То есть просто повышается вероятность их встреч с человеком.

Это, пожалуй, самый старый миф — ему насчитывается не одна тысяча лет. Однако за все это время большинство людей так и не поняли, что у змей не бывает постоянных пар. Партнеры забывают о существовании друг друга через несколько минут после окончания процесса. Им вообще нет дела друг до друга — змея по природе своей одиночка. Поэтому если партнера случайно убьют во время спаривания, змея просто уползет на поиски другого и все.

Кстати, такое понятие, как взаимовыручка, змеям вообще не свойственно — в экстремальной ситуации каждая из этих рептилий спасается сама по себе.

Змеи склизкие и холодные на ощупь и потому неприятны

Эту байку придумал тот, кто ни разу не держал змею в руках. Автор этих строк делал подобное неоднократно, поэтому может с уверенностью заявить — змеи вовсе не склизкие. Многие из них на ощупь примерно такие, как джинсовая ткань. Но у некоторых данных рептилий может быть острая чешуя, о которую можно поранить руки (например, гремучих змей все же лучше брать в перчатках).

И змеи вовсе не холодные — их температура зависит от таковой окружающей среды, поэтому если вы берете змею на руки в теплый летний день, то она будет теплой. Ну, а зимой это сделать несколько сложно, поскольку данные рептилии впадают в спячку.

Жало змеи находится на языке, и ядовитую змею можно отличить от неядовитой по тому, раздвоенный язык или нет

Кстати, меня змеи достаточно часто трогали языком, могу сказать, что они весьма приятны, поскольку язык у данной рептилии совершенно сухой и очень нежный. Ощущение такое, словно травинкой или ваткой по коже провели.

У совсем молодых и очень старых змей яда нет

Змеи — очень умные существа

Если сравнивать этих животных с другими рептилиями, например, с

то следует заметить, что змеи — достаточно тупые существа. Они куда хуже обучаются, у них медленно вырабатываются новые условные рефлексы, кроме того, данные пресмыкающиеся отличаются весьма короткой памятью. Все это признаки, скорее, низко развитого интеллекта.

Однако ум змеям не нужен — дело в том, что они обитают в достаточно устойчивой и консервативной среде, им не нужно постоянно приспосабливаться к чему-то новому. Да и способ добычи пищи у них один и тот же, следует заметить, всегда достаточно эффективный. Поэтому-то змее достаточно ряда базовых рефлекторных программ для того, чтобы чувствовать себя совершенно удовлетворенной жизнью. Можно сказать, что змея глупа потому, что является убежденным консерватором.

Итак, как видите, змеи вовсе не такие, какими их часто представляют. А все из-за того, что они вообще не любят общества, и в частности — человеческого. Но это не значит, что со змеей нельзя подружиться. Многие из них быстро привыкают к присутствию рядом человека и с удовольствием используют его в качестве рефлектора, то есть заползают на колени погреться. Однако более сильного выражения чувств от данных рептилий добиться невозможно…

Присоединяйтесь к телеграм-каналу Правды.Ру с возможностью высказать ваше собственное мнение)

Источник

Ученые выяснили, как змеи могут «видеть» тепловое излучение

Эта способность видеть источники тепла является так называемым «шестым чувством» змей, и не встречается у других видов животных.

В своей работе группа ученых во главе с Дэвидом Юлиусом (David Julius) из Калифорнийского университета в Сан-Франциско доказала, что змеи «видят» тепловое излучение не с помощью органов зрения, диапазон которых мог быть просто расширен до инфракрасного, а с помощью специальных органов, предназначенных для обнаружения источников повышенной температуры.

В этой работе ученые провели генетическое сравнение обычных нервных волокон в нервной системе змей, и нервов, идущих от специальных органов на морде змей, называемых ямками, которые и были выявлены зоологами как источники шестого чувства этих животных.

Ученые обратили внимание на различные типы молекул РНК, используемых в синтезе белков, которые встречаются в обоих типах нервов. Авторы исследования установили, что эти нервные ткани различаются только одним типом белков, называемым TRPA1, он производится в нервах, соединяющих органы-ямки с головным мозгом в 400 раз активнее, чем в другой нервной ткани.

Согласно выводам ученых, активация этого белка происходит в тот момент, когда поток тепла от источника нагревает мембрану органа-ямки. В результате этой активации происходит открытие ионных каналов по направлению от мембраны к нервным клеткам и генерация электрического сигнала, детектируемого впоследствии головным мозгом.

Конструкция этого органа позволяет змеям фиксировать источники тепла, лишь на 0,002 градуса Цельсия более теплые, чем окружающая среда. При этом источник теплового излучения должен быть теплее 28 градусов Цельсия.

Источник

Как отличить ядовитую змею от неядовитой: советы, которые могут спасти жизнь в лесу

От любой змеи лучше держаться подальше, какой бы она не была. Но эта статья поможет вам быстро определить, насколько опасное животное перед вами

Когда наступает теплая погода, мы склонны проводить больше времени на открытом воздухе, гуляя в парках, лежа на свежей зеленой траве, устраивая пикники или походы. Но очень важно помнить, что не только люди бодрствуют после зимней спячки — в траве легко можно найти различных насекомых, ящериц и даже змей. И не все они безопасны. Вот несколько советов, которые помогут отличить ядовитое животное от неядовитого.

Эта статья носит исключительно информационный характер. Если вас укусила змея, немедленно обратитесь в больницу, даже если вы думаете, что она не ядовитая.

Как отличить ядовитую змею от неядовитой

Посмотрите на голову змеи

Возможно, вы уже слышали, что у ядовитых змей головы треугольные, а у неядовитых — овальные. Это близко к истине, однако следует иметь в виду еще один нюанс — многие змеи, даже неядовитые, имеют от природы конические и треугольные головы. Ядовитые змеи, в свою очередь, должны иметь мешки с ядом, которые выглядят как мясистые шишки по бокам головы. Поэтому, если вы видите перед собой змею с ярко выраженной треугольной головой, лучше держаться от нее подальше.

Посмотрите на зрачки

Если обратить внимание на зрачки рассматриваемой змеи, вполне вероятно, что у ядовитой они будут эллиптические, как у кошки. У неядовитых змей будут круглые зрачки.

Отверстие между глазами и носом

У большинства гадюк есть небольшое отверстие в голове, расположенное между глазами и носом. Это так называемая сенсорная яма, которая служит для поглощения тепла. Попробуйте выяснить, есть ли у змеи, на которую вы смотрите, это отверстие. Если вы плохо видите ее с того места, где находитесь, не пытайтесь приблизиться к змее.

Коралловый аспид

Есть вид змеи, который является исключением из всех правил. У коралловых аспидов маленькая округлая голова, нет сенсорных ям и круглые глаза — как у неядовитых змей. Но этот вид змей имеет яркую окраску. Обратите внимание на то, как чередуются красный, желтый и черный цвета. Если красный цвет идет рядом с желтым, вы, вероятно, смотрите на коралловую змею, которая ядовита. Также посмотрите на голову змеи — она должна быть черного цвета.

Источник

Виды змей: характеристика и строение, образ жизни

Многих людей пугают змеи. Вместе с тем, не отметить их особенностей и уникальности просто невозможно. Холоднокровные животные поражают своим поведением, оригинальным способом передвижения, силе воздействия ядовитого вещества и необыкновенным внешним видом. Змеи относятся к хордовым представителям животного мира. Пресмыкающиеся входят в отряд чешуйчатые, подотряд змеи. На существование и благополучие холоднокровных оказывает огромное влияние температура окружающего воздуха. Изучение змей открывает непредсказуемые черты пресмыкающихся и завоевывает всё большую аудиторию, которым не может не полюбиться данная популяция.

Характеристика и строение змей

До недавних пор науке было известно 3200 разновидностей змей и только 410 видов являются ядовитыми. Самой интересной и необычной особенностью холоднокровных является уникальное строение тела. В длину взрослая особь может вырасти до девяти метров. Самые маленькие змейки растут до 10 см. Такие же колебания касаются и веса представителей отряда чешуйчатых, начиная от 10 г и, достигая 100 кг. Главной отличительной особенностью самцов является их длинный хвост; также они вырастают меньшими по размеру.

Разнообразие форм тела просто поражает. Существуют особи, имеющие длинное и тонкое тело, либо, наоборот, короткое и толстое. Те змеи, которые обитают возле моря, имеют приплюснутый вид и часто напоминают ленту. Кожа у холоднокровных преимущественно сухая, полностью покрытая чешуйками или своеобразными щитками. В разных частях тела поверхность отличается, например, по бокам и на спине чешуя мелкая и напоминает черепицу (так как налегает друг на друга). Брюхо у большинства змей «усеяно» широкими полукольцевыми пластинами.

Веки змей неподвижны и, кажется, что они способны загипнотизировать жертву. Пресмыкающиеся никогда не моргают и даже спят с открытыми глазами. Уникальное строение черепа позволяет даже самым маленьким особям разинуть пасть настолько, чтобы в неё влез небольшой кролик. Всё потому, что верхняя челюсть соединена с соседними костями и является подвижной, в то время как элементы нижней соединяются связкой, которая растягивается.

Из-за необычного тела, строение органов также уникальное: они все вытянуты и удлинены ближе к голове. Скелет в общей сложности насчитывает около 200-400 позвонков, каждый из которых является подвижным и соединен связками. Скольжение змеи по земле происходит за счет движения щитков, расположенных на брюхе. Благодаря ороговевшим слоям эпидермиса холоднокровные животные без труда быстро передвигаются.

Несмотря на все особенности змей, пресмыкающиеся имеют плохое зрение и слух. Взамен, природа наградила их прекрасным обонянием и осязанием. Не последнюю роль в ориентации в пространстве выполняет язык, который раздвоен на конце. Многие исследователи называют его «жалом». Открывая рот, змея ловит воздух языком и на него прилипают различные частицы и элементы атмосферы, затем рептилия подводит орган к определенному месту, расположенному во рту, и ощущает запах, вкус.

Образ жизни

Все змеи – хищники, многие из них могут захватывать добычу, по размерам значительно превосходящую саму змею. Обычно небольшие и молодые змеи питаются червями, моллюсками, насекомыми, некоторые – земноводными, рептилиями, птицами, рыбой, грызунами и более крупными млекопитающими. Между двумя приемами пищи может пройти несколько месяцев.

Есть несколько способ передвижения змей. Обычно змея зигзагообразно изгибается и отталкивается прилежащими к грунту участками тела. В пустыне змеи используют так называемый «боковой ход»: тело касается поверхности только в двух точках, передняя часть тела переносится вбок (по направлению движения), затем «подтягивается» задняя и т.д. Способ передвижения «гармошка» отличается тем, что тело змеи собирается в тесные петли, а передняя часть тела перемещается вперед. Крупные змеи двигаются по прямой «гусеничным ходом», цепляясь щитками за почву и напрягая мышцы брюшной части тела.

Змеи распространены повсеместно, за исключением Новой Зеландии и мелких океанических островов. Они освоили жизнь в лесу, степи, пустыне, под землей и даже в море. Наибольшее число видов обитает в теплых странах Восточной Азии и Африки; более 50% змей Австралии ядовиты.

Одни змеи при благоприятных условиях могут приносить потомство до нескольких раз за сезон, другие размножаются не каждый год (например, кавказская гадюка). Бамбуковая куфия, обитающая в Индии и Пакистане, может размножаться круглый год. Как и у большинства животных, у змей есть свои «брачные ритуалы» разной степени сложности. После спаривания самки способны сохранять сперму партнера в активном состоянии довольно долгое время и не нуждаются в повторной встрече с самцом для нового оплодотворения.

Обычно детеныши вылупляются из яиц, но широко распространено и живорождение (характерно для морских змей, удавов, гадюк). У самки образуется плацента, через которую зародыши получают кислород, воду и питательные вещества. Иногда самка не успевает отложить кладку, и детеныши вылупляются внутри ее половых путей. Такой случай называется яйцеживорождением (гадюки, щитомордники).

В одной кладке находится в среднем 10 яиц. Эмбриональное развитие зависит от температуры, поэтому змеи заботятся о том, чтобы в гнезде поддерживалась высокая температура, а также защищают яйца от высыхания.

Змеи обычно живут 5–10 лет, некоторые особи доживают до 30–40 лет.

Змеями питаются многие птицы и млекопитающие (аисты, орлы, вороны;, ежи, представители отряда Хищные и даже свиньи), и даже другие змеи.

Что едят змеи?

Все змеи без исключения животноядные. В их рацион входят различные виды животных, размер которых зависит, прежде всего, от размера самого хищника. Основная пища змей – лягушки, грызуны, ящерицы, свои же сородичи, в том числе и ядовитые, а также некоторые виды насекомых. Способность лазать по деревьям дает змеям возможность разорять птичьи гнезда, поедая птенцов или яйца.

Питаются змеи не каждый день, и если не удается заполучить добычу, они долгое время могут голодать. При наличии воды змеи могут обходиться без пищи до нескольких месяцев.

Все змеи выслеживают добычу терпеливо, прячась среди листы деревьев, либо на земле, у троп, ведущих к водопою. Добычу змеи заглатывают с головы, а не с хвоста, опасаясь острых зубов жертвы, которая возможно, еще жива. Неядовитые змеи перед тем, как проглотить жертву, сдавливают ее кольцами своего тела так, что она не может пошевелиться.

Продолжительность переваривая жертвы зависит от ее величины, состояния здоровья змеи, температуры окружающей среды и длится обычно от 2 до 9 дней. Переваривание требует более высоких температур, чем другие процессы жизнедеятельности. Для ускорения процесса, змея выставляет наполненное брюхо на солнце, оставляя остальную часть тела в тени.

Спячка

С наступлением холодов, приблизительно во второй половине октября – начале ноября змеи уходят на зимовку, забираясь в норы грызунов, под камни или корни деревьев, в стога сена, в трещины и расщелины. В населенных пунктах они собираются в подвалах, заброшенных колодцах, устраиваются вдоль труб с отопительной и канализационной системами. Зимнее оцепенение временами может прерываться, и тогда их можно увидеть на поверхности. В тропиках или субтропиках змеи могут не впадать в спячку, или спят короткое время.

В конце марта – в первых числах апреля, змеи выползают из убежищ. Жизнедеятельность змей, как холоднокровных животных, зависит от климатических факторов: температуры, солнечных лучей, влажности и т.д. В связи с этим изменяется и суточная активность рептилий в разные сезоны года. Весной они проводят под солнцем все дни напролет, а летом период активности приходится на утренние, вечерние и ночные часы.

Виды и названия змей с фотографиями

Змеи считаются очень разнообразными животными в плане видов. Названия рептилий порой поражают собственным числом и огромным ассортиментом. Данные животные входят в группу пресмыкающихся, отряду чешуйчатых.

В одном змеином подряде может быть минимум 8 семейств и максимум 20. Подобное расхождение непосредственно касается того, что сегодня ученые открыли огромное число новых типов рептилий. А потому им сложно их разделить на какие-то группы.

Самыми распространенными семействами считаются:

Рептилий знают многие люди, так как эти животные смогли за длительное время освоить большинство материков. Многие змейки отдают предпочтение жаркому климату, следовательно, они обитают исключительно возле экватора или в тропических странах. К полюсам число рептилий значительно убывает. И лишь гадюка обычная может прожить в холодных регионах. Рептилии могут обитать почти в любых местах, даже в океанах. Многие ужеобразные, гадюковые роют ямы, любят жить в подземных нормах.

Рептилии

Со змеями существует огромное число мифов, которые зачастую вызывают у человека сильный страх. В настоящий момент ученые смогли открыть примерно 3000 разновидностей змей. Среди них есть как ядовитые, так и неядовитые.

Рептилии неядовитые

Рептилии ядовитые

Несмотря на то, что змеи могут у людей вызывать только страх и панику, многие решаются заводить такое животное у себя дома. Некоторые виды уже сегодня могут исчезнуть, следовательно, их нужно беречь, не пускать на изготовление кожи.

Размножение змей

Холоднокровные животные любят находиться в одиночестве. Но в брачный период они становятся очень дружелюбными и любвеобильными. «Танец» самцов может длиться много часов перед тем, как самка даст согласие на оплодотворение. В большинстве своем змеи – это яйцекладущие животные, но есть и некоторые разновидности, которые рожают живых детенышей. Змеиная кладка может достигать 120 000 яиц (на данный процесс влияет среда обитания и разновидность пресмыкающегося).

Половая зрелость у змей наступает на втором году жизни. Самка ищется по запаху, после чего мужские особи обвивают тело избранницы. Удивительно, но родители новорожденных не обращают на них ни малейшего внимания.

Змеиный яд

Яд змей имеет сложный состав. В него входят ферменты, изменяющие или разрушающие многие вещества организма, токсины, белки со специфическим действием. Разные виды змей используют разные сильнодействующие вещества.

Яд аспидовых и морских змей содержит нейротоксины и ацетилхолинэстеразу, разрушающую ацетилхолин. В организме укушенного животного нарушается передача сигналов от нервов к мышцам, и развивается паралич мускулатуры. Чаще всего животное погибает от остановки дыхания.

Яд гадюковых и ямкоголовых змей вызывает повышение проницаемости кровеносных сосудов, нарушения в системе свертывания крови и падение артериального давления. В результате развиваются геморрагические отеки тканей и ухудшается их кровоснабжение.

Есть много сывороток, применяемых для лечения отравления, некоторые могут использоваться против ядов нескольких видов змей.

Для получения змеиного яда змеи содержатся в специальных помещениях – серпентариях, первый из них был создан в конце 19 в. в Сан-Паулу (Бразилия) при институте исследования змей. Сейчас в России действует крупный серпентарий в Новосибирске (в СССР их было более десяти).

Классификация

Подотряд Змеи разделяют на 8–16 семейств. Основные семейства:

Слепуны (Typhlopidae). Небольшие змеи с червеобразным телом. Приспособлены к подземной жизни: голова покрыта крупными щитками, кости черепа плотно сращены, короткий хвост служит опорой тела при движении животного в толще грунта. Глаза практически полностью редуцированы. У слепунов обнаружены рудименты тазовых костей. Семейство насчитывает около 170 видов, большая часть обитает в тропических и субтропических областях.

Ложноногие (Boidae) получили свое название за наличие рудиментов задних конечностей, которые превратились в коготки по бокам анального отверстия. К ложноногим относятся анаконда и сетчатый питон – самые крупные современные змеи (могут достигать 10 м в длину). Три подсемейства (Удавы, Питоны и Песчаные удавы) включают около 80 видов. Обитают в тропиках и субтропиках, некоторые виды – в засушливых областях Средней Азии.

К аспидовым змеям (Elapidae) относится более 170 видов, в том числе кобры и мамбы. Характерный признак аспидовых – отсутствие скулового щитка. Тело удлиненное, хвост короткий, голова покрыта крупными щитками правильной формы. Представители семейства ведут наземный образ жизни и распространены, в основном, в Африке и Австралии.

Большинство морских змей (Hydrophiidae) никогда не выходят на сушу, они приспособлены к жизни в воде: объемные легкие, клапаны, закрывающие ноздри, обтекаемое тело и весловидный хвост. Очень ядовиты. Семейство включает около 50 видов, обитающих в Индийском и Тихом океанах.

Гадюковые (Viperidae) имеют толстое тело с плоской головой треугольной формы, вертикальный зрачок, хорошо развитые ядовитые железы и трахейное легкое. К подсемейству Ямкоголовых относятся щитомордники и гремучие змеи, к Настоящим гадюкам – гадюки, гюрза и песчаная эфа. Всего в семейство входит около 120 видов змей.

Ужеобразные (Colybridae) – семейство, включающее около 70% современных змей (порядка 1500 видов). Ужовые распространены повсеместно; они приспособлены к жизни в лесной подстилке, норах, на деревьях, в полупустынях или водоемах. Отличаются разнообразием пищевых предпочтений и способов передвижения. Семейство в целом характеризуется отсутствием левого легкого, подвижных трубчатых зубов и рудиментов задних конечностей, а также горизонтальным положением верхней челюсти. По особенностям строения зубов и чешуйчатого покрова выделяют несколько подсемейств.

Змеи в России

По разным данным, на территории России обитает около 90 видов змей, в том числе 10–16 ядовитых видов.

Уж обыкновенный (Natrix natrix) – крупная змея длиной до 140 см, обитающая на обширной территории от Северной Африки до Скандинавии, а на востоке – до Центральной Монголии. В России широко распространена в Европейской части. Окраска тела от темно-серой до черной. По бокам головы расположены хорошо заметные светлые пятна в виде полумесяца, окаймленные черными полосами. Уж предпочитает селиться во влажных местах. Охотится обычно днем на лягушек и жаб, изредка на мелких ящериц и птиц. Уж – активная змея, быстро ползает, лазает по деревьям и отлично плавает. При обнаружении старается скрыться, а если это не удается, расслабляет мышцы и широко раскрывает пасть, притворяясь мертвым. Крупные особи сворачиваются в клубок и угрожающе шипят, но человека кусают крайне редко. Кроме того, в случае опасности уж отрыгивает недавно пойманную добычу (иногда еще вполне жизнеспособную) и может выпускать из клоаки вонючую жидкость.

Медянка (Coronella austriaca) – широко распространенная в Европейской части России змея длиной до 65 см. Окраска тела от серого до красно-бурого, вдоль туловища – несколько рядов темных пятнышек. По круглому зрачку медянку можно отличить от немного похожей на нее гадюки. При опасности змея собирает тело в плотный комок и прячет голову. Пойманная человеком, яростно защищается и может прокусить кожу до крови.

В книге Ядовитые животные и растения СССР перечислены следующие ядовитые змеи: гадюка обыкновенная (Vipera berus), гадюка степная (V. Ursini), гадюка кавказская (V. Kaznakovi), гадюка малоазиатская (V. xanthina), гадюка носатая (V. ammodytes), гюрза (V. lebetina), щитомордник обыкновенный, или палласов (Agkistrodon halys), щитомордник восточный (A. blomhoffi), разноцветный полоз (Coluber ravergieri), тигровый уж (Rhabdophis tigrina), обыкновенная медянка (Coronella austriaca), среднеазиатская кобра (Naja oxiana), песчаная эфа (Echis carinatus) и некоторые другие.

Гадюка обыкновенная (Vipera berus) – относительно крупная змея длиной до 75 см, с толстым телом и треугольной головой. Окраска – от серой до красно-бурой. Вдоль туловища идет темная зигзагообразная полоса, на голове заметен иксобразный рисунок и три крупных щитка – лобный и два теменных. Зрачок вертикальный; граница между головой и шеей хорошо различима.

Гадюка обыкновенная широко распространена в лесах и лесостепи Европейской части России, в Сибири и на Дальнем Востоке. Предпочитает леса с полянами, болотами, берега рек и озер. Селится в норах, гнилых пнях, ямах, среди кустов. Зимуют гадюки чаще группами в норах, под корнями деревьев и стогами сена. Зимовку покидают в марте-апреле. Днем любят греться на солнце, охотятся обычно ночью на мелких грызунов, лягушек, птенцов. Размножаются в середине мая, беременность длится три месяца. Гадюка приносит 8–12 детенышей длиной до 17 см. Через несколько дней после появления на свет происходит первая линька. Дальнейшие – с периодичностью 1–2 раза в месяц. Самки обычно крупнее самцов. Гадюки живут 11–12 лет.

Встречи гадюки и человека происходят достаточно часто. Нужно помнить, что гадюки любят проводить теплые дни на открытых участках, греясь на солнце. Ночью они могут приползти к костру, забраться в палатку и спальник. Плотность расселения гадюк очень неравномерна: можно не встретить ни одной змеи на достаточно большой площади, но на подходящей местности они образуют целые «змеиные очаги». Гадюки неагрессивны и не станут нападать на человека первыми. Они всегда воспользуются возможностью скрыться.

Степная гадюка (Vipera Ursini) отличается от обыкновенной более мелкими размерами и заостренными краями морды. Окраска более тусклая, на туловище, помимо зигзагообразного рисунка вдоль хребта, по бокам располагаются темные пятна. Обитает в степной и лесостепной зоне Европейской части России, в Крыму и на Кавказе. Живет 7–8 лет.

Обыкновенный щитомордник (Agkistrodon halys) населяет обширную область от устья Волги до берегов Тихого океана. Длина тела до 70 см, окраска – серая или коричневая с широкими темными пятнами вдоль хребта.

Тигровый уж – яркоокрашенная змея Дальнего Востока. Верхняя часть туловища обычно ярко-зеленая с черными поперечными полосами. В передней части тела чешуя в промежутках между полосами красная. Длина тела до 110 см. На верхней стороне шеи расположены так называемые нухо-дорзальные железы. Их едкий секрет отпугивает хищников. Тигровый уж предпочитает сырые места, питается лягушками, жабами и рыбой.

Среднеазиатская кобра (Naja oxiana) – крупная змея (до 160 см в длину) коричневого или оливкового цвета. Раздраженная кобра приподнимает переднюю часть тела и раздувает «капюшон» на шее. Нападая, делает несколько молниеносных бросков, один из которых заканчивается укусом. Распространена в южных областях Средней Азии.

Песчаная эфа (Echis carinatus) – змея песочного цвета длиной до 80 см. Вдоль хребта идут поперечные светлые полоски, по бокам туловища – светлые зигзагообразные линии. Питается мелкими грызунами и птицами, лягушками и другими змеями. Эфу отличает стремительность бросков; при движении она издает сухое шуршание. Распространена от восточного побережья Каспия до Аральского моря.

Источник