Розкрито секрет еволюційного успіху змій: уперше показано, як вони наносять смертельні укуси

Змії — стародавні рептилії, які живуть на Землі понад 60 мільйонів років і володіють хімічною зброєю, частково зобов'язані своїм еволюційним успіхом ефективності своїх укусів, які наносять із разючою швидкістю, перш ніж здобич встигне втекти, пише Science Alert.

За словами співавтора дослідження, професора Школи біологічних наук Університету Монаша Алістера Еванса, їхня нова з колегами робота розкриває те, як саме працюють укуси змій, у дивовижних подробицях. Зазначимо, що це найбільше на сьогодні дослідження такого роду — в ньому використовуються передові відеотехнології, щоб показати, як різні види змій виробили абсолютно різні стратегії нанесення смертельних укусів.

Скільки змій живе на Землі

Сьогодні на планеті мешкає близько 4000 видів змій і близько 600 з них отруйні. Ще в 1950-х роках, коли з'явилися високошвидкісна фотографія і кінематографія, вчені почали візуально реєструвати укуси змій, щоб краще зрозуміти їх.

Відтоді технології значно вдосконалилися, що дало змогу вченим набагато детальніше фіксувати та вивчати укуси отруйних змій. Наприклад, попередні дослідження показали чіткі відмінності між укусами для захоплення здобичі та укусами для захисту. Однак більшість останніх досліджень укусів змій були обмежені низкою факторів:

• укуси знімалися лише однією камерою — дані обмежені лише видом збоку;
• низька роздільна здатність записів, зроблених у польових умовах при слабкому освітленні;
• обмежені одним видом змій або обмеженою кількістю видів.

У новому дослідженні вчені пішли далі й вивчили укуси 36 різних видів отруйних змій. Ці види належать до трьох основних родин отруйних змій:

• гадюки;
• аспиди;
• вужеподібні.

Зазначимо, що всі вивчені змії утримувалися в паризькому інституті Venomworld, Франція, а серед досліджуваних видів були західні кафрські гримучі змії (Crotalus atrox), гадюки-тупоноси (Macrovipera lebetinus) і шорстка гадюка (Acanthophis rugosus). У результаті вченим вдалося побудувати невелику експериментальну арену, що складається з панелей з плексигласу, покритих картоном, на підлогу якої помістили окремих змій.

За словами вчених, вони надали зміям імітацію джерела їжі — циліндричний шматок медичного гелю, нагрітий до 38 градусів, щоб він нагадував здобич для тих, хто здатний відчувати тепло. Дві високошвидкісні камери, розташовані поруч під різними кутами, автоматично знімали змій, що вдаряються об гель, зі швидкістю 1000 кадрів на секунду.

Використовуючи кадри з цих двох різних ракурсів, вченим вдалося відтворити момент удару в 3D, щоб детально вивчити його різні компоненти, такі як тривалість, прискорення, кут і швидкість розкриття щелеп змії. Загалом було відзнято 108 відеороликів успішних ударів — по три для кожного виду.

Як змії завдають ударів

За словами вчених, між ударами вивчених змій спостерігалися суттєві відмінності.

Дані вказують на те, що гадюки нападали найшвидше — змії рухалися зі швидкістю понад 4,5 метра на секунду, а потім встромляли свої голчасті ікла в підроблену здобич. Часом вони швидко витягували й вставляли ікла під зручнішим кутом. Тільки коли ікла опинялися на місці, змії закривали щелепи та впорскували отруту. Близько 84% гадюк, які брали участь у дослідженні, досягали своєї здобичі менш ніж за 90 мілісекунд. Це швидше, ніж середній час реакції переляканого ссавця — улюбленої здобичі багатьох гадюк у дикій природі.

З іншого боку аспіти, такі, як капська коралова кобра (Aspidelaps lubricus), підкрадалися до фальшивої здобичі, а потім робили випад і багаторазово кусали її — м'язи їхніх щелеп напружувалися, викидаючи отруту.

Вузькоподібні змії, такі як мангрова змія (Boiga dendrophila), чиї ікла розташовані глибше в роті, кидалися на здобич з більшої відстані. Стискаючи її щелепами, вони робили розмашисті рухи з боку в бік, розриваючи гель, щоб ввести максимальну кількість отрути.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вчені на 20 років загубили найкрихітнішу змію у світі.

Раніше Фокус писав про те, що вчені з'ясували, яким чином величезні змії перетравлюють свою здобич разом з кістками.