Змеи

Змеи

Систематика

Научная классификация

Домен

Эукариоты

Царство

Животные

Подцарство

Эуметазои

Надтип

Хордарии

Тип

Хордовые

Подтип

Позвоночные

Инфратип

Челюстноротые

Надкласс

Четвероногие

Класс

Пресмыкающиеся Reptilia

Надотряд

Лепидозавры Lepidosauria

Отряд

Чешуйчатые Squamata

Подотряд

Змеи

Международное научное название

Serpentes
Linnaeus, 1758

Систематика на Викивидах

Изображения на Викискладе

ITIS (174118) • NCBI (8570) • EOL (2815988)

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

Систематика

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

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

 → Виды змей

Подотряд Змеи (Serpentes) (Linnaeus, 1758)

• инфраотряд Алетинофидиа (Alethinophidia) (Nopcsa, 1923)
  • Бородавчатые змеи (Acrochordidae) (Bonaparte, 1831)
  • Вальковатые змеи (Aniliidae) (Stejneger, 1907)
  • Карликовые цилиндрические змеи (Anomochilidae) (Cundall, Wallach and Rossman, 1993)
  • Шпильковые змеи (Atractaspididae) (Günther, 1858)
  • Ложноногие (Boidae) (Gray, 1825)
  • Маскаренские удавы (Bolyeriidae) (Hoffstetter, 1946)
  • Ужеобразные (Colubridae) (Oppel, 1811)
  • Цилиндрические змеи (Cylindrophiidae) (Fitzinger, 1843)
  • Аспиды (Elapidae) (F. Boie, 1827)
  • Двухцветные змеи (Loxocemidae) (Cope, 1861)
  • Питоны (Pythonidae) (Fitzinger, 1826)
  • Земляные удавы (Tropidophiidae) (Brongersma, 1951)
  • Щитохвостые змеи (Uropeltidae) (Müller, 1832)
  • Гадюковые (Viperidae) (Oppel, 1811)
  • Лучистые змеи (Xenopeltidae) (Bonaparte, 1845)
• инфраотряд Червеобразные змеи (Scolecophidia) (Cope, 1864)
  • Американские червеобразные змеи (Anomalepididae) (Taylor, 1939)
  • Узкоротые змеи (Leptotyphlopidae) (Stejneger, 1892)
  • Слепозмейки (Typhlopidae) (Merrem, 1820)

Происхождение

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

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

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

Анатомия и физиология

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

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

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

Строение

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

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

Язык длинный, раздвоенный на конце; есть якобсонов орган.

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

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

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

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

Скелет

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

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

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

Кожа

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

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

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

Линька

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

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

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

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

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

Теплочувствительность

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

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

Поведение и образ жизни

Питание

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

Добыча почти всегда захватывается живой и, если она безобидна или ее трудно убить, такой же и заглатывается. Крупных или слишком подвижных животных змеи обездвиживают ядом, душат или просто раздавливают, обвив своим телом.

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

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

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

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

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

Передвижение

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

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

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

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

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

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

Размножение

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

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

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

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

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

Число яиц или детенышей, производимых на свет самкой за один раз, колеблется от нескольких штук до примерно 100. Крупные питоны особенно плодовиты. Иногда они откладывают более 100 яиц. Среднее же число яиц в кладке не более 10-12.

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

Продолжительность инкубационного периода варьируется еще больше.

Продолжительность жизни

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

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

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

Распространение

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

Разное

• Последние исследования ученых в области изучения змей доказали, что змеи способны на теплые чувства, привязанность и даже любовь. В этом смысле некоторую опасность для человека могут представлять лишь змеи крупных размеров, которые могут задушить в порыве любви, да еще, пожалуй, ядовитые змеи.
• Змеи практически глухи. Они не слышат не только звуков, производимых их потенциальными жертвами, но и тех, что издают сами. Шипение, свойственное всем змеям, и даже треск гремучей змеи предназначены прежде всего для предупреждения.

Литература

• Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.
• Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.