Șarpe

Evoluție

Se crede că șerpii au evoluat din șopârle. Primele fosile de șerpi provin din Cretacicul inferior. O gamă largă de șerpi a apărut în perioada Paleocenului (în urmă cu aproximativ 66-56 milioane de ani).

Nu este o cladă

Squamata sunt cu siguranță un grup monofilitice: este un grup înfrățit cu Tuatara. Judecând după înregistrările lor fosile, Squamatele au fost prezente în Mesozoic, dar au avut un loc minor în ecologia terestră. Trei dintre cele șase linii sunt înregistrate pentru prima dată în Jurasicul superior, iar celelalte în Cretacic. Probabil că toate, cu siguranță șopârlele, au apărut mai devreme în Jurasic. Mosasaurii din Cretacicul superior au fost de departe cele mai de succes dintre toate șopârlele, devenind prădătorul de top în ecosistemul lor.

Deși șerpii și șopârlele au un aspect foarte diferit, niciuna dintre ele nu este o cladă propriu-zisă. Șerpii au coborât din șopârlele timpurii, nu o dată, ci de mai multe ori.

Există o cladă monofilitică în cadrul Squamata. Este vorba de Toxicofera. Acesta include toți șerpii și șopârlele veninoase și multe specii înrudite neveninoase. Dovezile în acest sens provin din analize moleculare recente.

Șerpi fosili

A fost descoperită fosila unui șarpe primitiv din Cretacicul inferior. Acesta a trăit în urmă cu aproximativ 113 milioane de ani. Avea picioarele din față și din spate destul de mici. Au mai fost descoperite câteva fosile de șerpi cu picioare mici în spate, dar acesta este primul care are toate cele patru picioare. Șarpele, Tetrapodophis amplectus, trăia pe uscat și era adaptat la săpături. Cercetătorul a spus că există "o mulțime de caracteristici foarte avansate ale șarpelui, inclusiv dinții săi cu cârlige, maxilarul și coloana vertebrală flexibilă - și chiar solzi asemănători cu cei ai șarpelui. Și mai este și conținutul intestinului - a înghițit o altă vertebrată. Prăda alte animale, ceea ce este o caracteristică a șarpelui". Șarpele provine din formațiunea Crato din Brazilia și a stat mulți ani într-o colecție privată. A fost redescoperit într-un muzeu din Solnhofen, Bavaria.

Venom

Majoritatea șerpilor nu sunt veninoși. Cei care au venin îl folosesc în principal pentru a ucide și a supune prada, mai degrabă decât pentru autoapărare. Unii au un venin suficient de puternic pentru a provoca răni dureroase sau moartea oamenilor. Șerpii neveninoși fie înghit prada de vie, fie o ucid prin strivire.

Două familii taxonomice sunt în întregime veninoase:

• Elapide - cobre, inclusiv cobrele rege, kraits, mamba, cobrele australiene, șerpii de mare și șerpii de corali.
• Viperide - vipere, șerpi cu clopoței, șerpi cu cap de cupru/cu gură de bumbac și șerpi cu clopoței.

O a treia familie cu șerpii cu "colți posteriori" (și majoritatea celorlalte specii de șerpi) este cea a

• Colubride - boomslangs, șerpi de copac, șerpi de viță de vie, șerpi de mangrove, dar nu toate colubridele sunt veninoase.

Anatomie

Mulți șerpi au craniul cu mai multe articulații decât strămoșii lor șopârlă. Acest lucru îi ajută să înghită prada mult mai mare decât capul lor. Oasele capului și ale fălcilor se pot depărta pentru a permite ca prada mare să intre în corpul lor. Gâtul, stomacul și intestinele se pot extinde, de asemenea, într-un mod extraordinar. În acest fel, un șarpe cu aspect subțire poate înghiți și digera un animal mai mare.

Pentru a se potrivi cu corpul lor îngust, organele pereche ale șerpilor (cum ar fi rinichii) se află unul în fața celuilalt în loc să fie unul lângă altul, iar majoritatea șerpilor au un singur plămân funcțional. Unele specii au o centură pelviană cu o pereche de gheare vestigiale de o parte și de alta a cloacei. Aceasta este o relicvă a picioarelor care nu apare la șerpii moderni.

Shedding

Șerpii trebuie să își piardă pielea în mod regulat în timp ce cresc. Acest lucru se numește "mutare". Șerpii își pierd pielea frecându-și capul de ceva dur și aspru, cum ar fi o bucată de lemn sau o piatră. Acest lucru face ca pielea, care este deja întinsă, să se despartă. Șarpele continuă să își frece pielea de diverse obiecte aspre până când pielea se desprinde de pe cap. Acest lucru îi permite să se târască afară, întorcând pielea pe dos.

Hrănire

Toți șerpii sunt carnivori; ei mănâncă alte animale. Unii sunt veninoși; ei injectează otrava de-a lungul canelurilor din dinți. Unii șerpi sunt constrictori. Constrictorii nu sunt veninoși, așa că își storc prada până la moarte. Șerpii își înghit mâncarea întreagă și nu pot mesteca. Deoarece șerpii au sânge rece, nu trebuie să mănânce la fel de regulat ca mamiferele. Oamenii care dețin șerpi de companie îi hrănesc la fel de rar ca și o dată pe lună. Unii șerpi pot rezista până la șase luni fără o masă bună.

Șerpii au o mandibulă inferioară foarte flexibilă, ale cărei două jumătăți nu sunt atașate în mod rigid, și multe alte articulații în craniu. Își pot deschide gura suficient de larg pentru a-și înghiți prada întreagă, chiar dacă aceasta are un diametru mai mare decât șarpele însuși.

Mișcare

Faptul că nu au mâini și picioare nu împiedică șerpii să se miște. Aceștia au dezvoltat mai multe moduri diferite de a se deplasa pentru a face față anumitor medii. Fiecare tip de mișcare a șerpilor este discret și distinct de celelalte.

Ondularea laterală

Ondulația laterală este singura modalitate de deplasare a șarpelui în apă și cea mai frecventă modalitate de deplasare. În acest mod, corpul șarpelui se îndoaie alternativ spre stânga și spre dreapta, rezultând o serie de "valuri" care se deplasează spre spate. Deși această mișcare pare rapidă, șerpii au fost văzuți rareori mișcându-se cu mai mult de două lungimi de corp pe secundă, adesea mult mai puțin. Acest mod de deplasare are aceeași cantitate de calorii arse pe metru deplasat ca și alergarea la șopârlele de aceeași masă.

Terestru

Ondulația laterală terestră este cel mai frecvent mod de deplasare pentru majoritatea speciilor de șerpi. În acest mod, undele care se deplasează posterior se împing împotriva punctelor de contact din mediul înconjurător, cum ar fi pietre, crengi, neregularități în sol etc. Fiecare dintre aceste obiecte din mediul înconjurător generează, la rândul său, o forță de reacție îndreptată în față și spre linia mediană a șarpelui, ceea ce duce la o împingere înainte, în timp ce componentele laterale se anulează. Viteza acestei mișcări depinde de densitatea punctelor de împingere din mediul înconjurător, o densitate medie de aproximativ 8 puncte de împingere pe lungimea șarpelui fiind ideală. Viteza undei este exact aceeași cu viteza șarpelui și, ca urmare, fiecare punct de pe corpul șarpelui urmează calea punctului din fața sa, ceea ce permite șerpilor să se deplaseze prin vegetație foarte densă și prin deschideri mici.

Acvatic

Șerpii avansează în apă mișcându-și corpul ca un val. Valurile devin mai mari pe măsură ce coboară pe corpul șarpelui, iar valul se deplasează înapoi mai repede decât șarpele înaintează. Împingerea este obținută prin împingerea corpului lor împotriva apei: acest lucru duce la alunecarea observată. În ciuda asemănărilor generale, studiile arată că modelul de activare a mușchilor este diferit în cazul ondulației laterale acvatice față de cea terestră, ceea ce justifică denumirea lor de moduri separate. Toți șerpii pot ondula lateral înainte (cu valuri care se deplasează înapoi), dar numai șerpii de mare au fost observați inversând mișcarea (deplasându-se înapoi cu valuri care se deplasează înainte).

Înfășurare laterală

Acesta este cel mai des folosit de șerpii colubroizi (colubride, elapide și vipere). Aceștia o folosesc atunci când mediul înconjurător nu are nimic ferm de care să se împingă, cum ar fi un teren noroios alunecos sau o dună de nisip. Ondulația laterală este o formă modificată de ondulație laterală în care toate segmentele corpului orientate într-o direcție rămân în contact cu solul, în timp ce celelalte segmente sunt ridicate. Aceasta are ca rezultat o mișcare de "rostogolire" deosebită. Acest mod de deplasare depășește natura alunecoasă a nisipului sau a noroiului prin împingerea doar cu porțiuni statice ale corpului, minimizând astfel alunecarea. Natura statică a punctelor de contact poate fi demonstrată de urmele unui șarpe care se deplasează lateral, care arată amprenta fiecărei solzi de pe burtă, fără a se vedea nicio urmă. Acest mod de deplasare are un cost caloric foarte scăzut, mai puțin de ⅓ din costul pe care îl are o șopârlă sau un șarpe normal pentru a se deplasa pe aceeași distanță.

Concertina

Atunci când nu există puncte de împingere, dar spațiul este prea îngust pentru a se deplasa lateral, cum ar fi în tuneluri, șerpii se bazează pe mișcarea în concertină. În acest mod, șarpele își sprijină partea din spate a corpului de peretele tunelului, în timp ce partea din față a șarpelui se întinde și se îndreaptă. Partea din față se flexează apoi și formează un punct de ancorare, iar partea din spate se îndreaptă și este trasă în față. Acest mod de deplasare este lent și foarte solicitant, necesitând de până la șapte ori mai multă energie decât unduirea laterală pe aceeași distanță. Acest cost ridicat se datorează opririi și pornirii repetate a unor porțiuni ale corpului, precum și necesității de a folosi mușchii pentru a se sprijini de pereții tunelului.

Rectiliniu

Cel mai lent mod de deplasare a șarpelui este deplasarea rectilinie, care este, de asemenea, singurul în care șarpele nu trebuie să își îndoaie corpul lateral, deși poate face acest lucru atunci când se întoarce. În acest mod, solzii de pe burtă sunt ridicați și trași în față înainte, înainte de a fi puși în jos, iar corpul este tras peste ei. Valurile de mișcare și de stază trec posterior, rezultând o serie de ondulații în piele. Coastele șarpelui nu se mișcă în acest mod de deplasare, iar această metodă este cel mai adesea folosită de pitonii mari, boa și viperele atunci când urmăresc prada pe teren deschis, deoarece mișcările șarpelui sunt subtile și mai greu de detectat de prada lor în acest mod.

Altele

Mișcarea șerpilor în copaci a fost studiată doar recent. În timp ce se află pe ramurile copacilor, șerpii folosesc mai multe moduri de deplasare în funcție de specie și de textura scoarței. În general, șerpii vor folosi o formă modificată de deplasare în concertină pe ramurile netede, dar vor ondula lateral dacă sunt disponibile puncte de contact. Șerpii se deplasează mai repede pe ramurile mici și atunci când sunt prezente puncte de contact, spre deosebire de animalele cu membre, care se descurcă mai bine pe ramurile mari, cu puține "dezordine".

Șerpii alunecători (Chrysopelea) din Asia de Sud-Est se lansează din vârful crengilor, întinzându-și coastele și unduindu-se lateral în timp ce alunecă între copaci. Acești șerpi pot efectua o planare controlată pe o distanță de sute de metri, în funcție de altitudinea de lansare, și pot chiar să se întoarcă în aer.

Krait de mare cu bandă, Laticauda


Un șarpe cu clopoței Mojave (Crotalus scutulatus) care se mișcă lateral