Франсуа аппер изобретает емкость для хранения еды. Изобретатель консервирования
Перед вами черная мамба — самая быстрая змея в мире. Скорость ее передвижения достигает 23 километров в час или 6,4 м в секунду, но только на коротких дистанциях. Правда, свою скорость пресмыкающееся использует чаще для спасения от врагов, поскольку охотится она сидя в засаде, ожидая свою жертву.
Мамба встречается от Сенегала до Юго-Западной Африки. Обитает на земле среди кустарников и травы. На деревья заползает крайне редко, так как слабо приспособлена к жизни на них. В тоже время часто селится на полях среди глубоких зарослей. Поскольку земли зачастую обрабатываются рабочими, да еще вручную, они бывают атакованы змеей. Практически никто не выживает.
Средняя длина — 2,5-3 м, хотя иногда в природе встречаются экземпляры длиной до 4,5 м. Молодняк имеет зеленоватую окраску, в то время как взрослые особи окрашены в черный или коричневый цвет, брюшко при этом — белое или светло-коричневое. Славится своим агрессивным характером — обычно нападает первой. Опираясь на хвост, приподнимает переднюю часть туловища и делает моментальный бросок в сторону своей жертвы, тут же нанося укус.
Яд змеи невероятно токсичен. Содержит дендротоксины, кардиотоксины, нейротоксины, блокаторы потенциал-зависимых калиевых каналов нервных волокон и блокаторы мускариновых холинорецепторов. За один укус вводит порядка 100-150 мг яда, в редких случаях — до 400 мг. При этом смертельная доза человека составляет всего 10-15 мг, а для животного — еще меньше. Если не ввести противоядие в течении первой минуты, вероятность летального исхода может достигать 100 процентов.
Когда какое-то событие происходит слишком быстро, мы говорим, что и глазом не успели моргнуть. Человек моргает за 202 мс, бросок гремучей змеи длится не более 90 мс. Долгое время техасского гремучника Crotalus atrox - гордость и любимый объект исследования американских биологов - считали чемпионом по молниеносности броска. Такое мнение сложилось еще в XIX веке, хотя с тех пор никто не удосужился его проверить. В 1954 году скорость броска гремучих змей измерили, используя высокоскоростную фотосъемку, и оказалось, что она несколько ниже, чем полагали, но первенство этих рептилий по-прежнему не оспаривали, пока не вмешался случай.
Доцент университета Луизианы Брэд Мун дал своему аспиранту Дэвиду Пеннингу задание определить зависимость скорости броска змеи от ее размера. Аспирант принялся за дело (помогал ему студент Бакстер Соувел) и обнаружил удивительную вещь: у серых лазающих полозов Pantherophis obsoletus , с которыми работали молодые герпетологи, скорость броска оказалась не меньше, чем у гремучей змеи. Сначала Пеннинг решил, что ошибся, и многократно проверил расчеты. Убедившись, что ошибки нет, исследователи начали целенаправленные эксперименты, в которых кроме 14 хищных, но неядовитых полозов приняли участие представители семейства гадюковых: 6 водяных щитомордников Agkistrodon piscivorus и 12 техасских гремучников (Biology Letters , 2016, 20160011, doi:10.1098/rsbl.2016.0011 ).
Для измерений рептилию помещали в террариум с масштабной сеткой, куда на деревянном стержне вдвигали набитую мягким перчатку. Змея на эту перчатку бросалась, а исследователи снимали все происходящее на видеокамеру, делавшую 250 кадров в секунду. Каждую змею вынудили сделать от четырех до восьми бросков. На основании видеозаписей рассчитали расстояние между мордой змеи и мишенью перед нападением, длительность броска, максимальные скорость и ускорение. Результаты расчетов представлены в таблице. Для сравнения исследователи добавили в нее литературные данные о других представителях семейства гадюковых. Из таблицы следует, что серый полоз нападает быстрее многих ядовитых змей.
Параметры змеиного броска
| Вид | Ускорение, м/с 2 | Скорость, м/с | Расстояние, см | Длительность, мс |
|---|---|---|---|---|
| Серый лазающий полоз Pantherophis obsoletus | 191 | 2,7 | 17 | 75 |
| Водяной щитомордник Agkistrodon piscivorus | 175 | 3,1 | 14 | 66 |
| Техасский гремучник Crotalus atrox | 157 | 2,7 | 11 | 69 |
| Шумящая гадюка Bitis arietans | 72 | 2,6 | 21 | 87 |
| Ботропс Bothrops sp. | - | 1,23 | 12,6 | 81 |
| Щитомордник шеньдао Gloydius shedaoensis | - | 1,32 | 13 | - |
| Белогубая куфия Trimeresurus albolabris | 62,1 | 1,52 | 12 | 85 |
Все три исследованных вида охотятся на мелких, юрких млекопитающих и страдают от нападения хищников: змеями не прочь поживиться еноты, краснохвостые ястребы, лисы и койоты. Чтобы прокормиться и уцелеть, эти змеи должны действовать очень быстро. Неудивительно, что параметры броска у них сходны, только техасские гремучники нападают с более близкого расстояния. Максимальные значения скорости при атаке составили от 2,1 до 3,53 м/с, а ускорения - от 98 до 279 м/с 2 .
Если змея промахнулась, она не преследует добычу, ей выгоднее кусать жертву, пока та еще не бросилась бежать. Для активизации скелетных мышц млекопитающему нужно от 14 до 151 мс, чтобы сделать заметное движение - по меньшей мере 60–395 мс. Тех 50–90 мс, которые змея тратит на бросок, ей должно хватить для атаки: зверь еще ничего понять толком не успел, а его уже укусили. Однако в естественных условиях все сложнее, чем в экспериментальном террариуме, и змеиная охота далеко не так результативна, как следует из теоретических выкладок. Полозу или гремучнику часто приходится кидаться на животное, которое уже пришло в движение, и настичь его удается благодаря ускорению, которое змея при этом развивает. Именно величина этого ускорения, а не тот факт, что серый полоз по скорости атаки не уступает гремучим змеям, и представляет наибольший интерес.
Максимальные ускорения, которые исследователи наблюдали в ходе экспериментов, - 274 м/с 2 у полоза и 279 м/с 2 у гремучника, - примерно на порядок больше, чем ускорение, которое развивает в прыжке чернохвостый заяц, и на 30% больше, чем у кенгуровой крысы, у которой, возможно, такая реакция сформировалась в ходе эволюции как раз под угрозой змеиного нападения.
Удивительна не только способность змеи так разогнаться, но и ее поразительная выносливость. Люди подобных перегрузок не выдерживают. Пилоты реактивных истребителей, взлетающих с борта авианосцев, испытывают ускорения 27–49 м/с 2 . Не имея специального костюма, они теряют сознание при ускорениях чуть выше 50 м/с 2 . Даже в специальном антигравитационном костюме пилоты не могут встать из положения сидя при ускорении 30 м/с 2 и не в состоянии пошевелить конечностями при 78 м/с 2 . У змей скафандра нет, их голова достаточно далеко от сердца, что затрудняет кровоснабжение, при таком ускорении приток крови к мозгу может прекратиться полностью, но змей, очевидно, спасает малая длительность броска.
В последние годы змеиные атаки привлекают внимание многих исследователей. Они выясняют, активность каких мышц позволяет довольно увесистым змеям с такой скоростью кидаться на мишень, как влияет на них быстрое торможение в конце атаки и неизбежное столкновение с жертвой. Оказалось, кстати, что скорость броска определяет многое, но не все. Важно еще атаковать под определенным углом и вовремя закрыть пасть (Journal of Experimental Zoology A , 2005, 303A, 476–488, doi:10.1002/jez.a.179 ). Водяной щитомордник, который ведет полуводный образ жизни и охотится как на рыбу, так и на мелких грызунов, успешнее действует на суше, хотя скоростные показатели атаки в обеих средах одинаковы - максимальное ускорение достигало примерно 75 м/с 2 . А разница заключается в том, что на земле змея при атаке гораздо выше поднимает голову, шире распахивает рот и быстрее его захлопывает.
Змеи все-таки удивительные существа. Оказывается, мы не очень хорошо их изучили. Кому-то интереснее покажутся особенности поведения, сделавшие змей такими успешными охотниками, а кому-то - их способность без видимых последствий выдерживать чудовищные перегрузки.
100 великих рекордов живой природы Непомнящий Николай Николаевич
САМАЯ БЫСТРАЯ ЗМЕЯ - ЧЕРНАЯ МАМБА
Черная мамба (Dendroaspis polylepis), развивающая скорость 19 км/ч, - самая быстрая змея в мире. Она способна ужалить даже на уровне головы. Змея достигает более 4 м длины. Взрослые особи окрашены сверху в темно-коричневый или черный цвет, а брюшная сторона у них светло-коричневая или грязно-белая. Молодые экземпляры имеют зеленую окраску.
Черная мамба распространена от Сенегала до Сомали и от Эфиопии до Юго-Западной Африки. Однако она не проникает в тропические дождевые леса бассейна Конго. Эта змея меньше других видов приспособлена к жизни на деревьях и держится обычно среди разреженной древесной или кустарниковой растительности. Будучи раздражена или потревожена, черная мамба широко разевает пасть, используя это как угрожающий прием.
Мамбы - подлинный бич Африки. Ни кобр, ни гадюк не боятся здесь так, как этих, преимущественно древесных, змей. Были случаи, когда люди умирали через 20 минут после их укуса. В ветвях деревьев эта змея, пожалуй, еще более стремительна.
«Рожденный ползать летать не может!» - считал Максим Горький. Но классик ошибался. Тонкие большеглазые змейки из рода хризопелеа (подсемейство ложных ужей), обитающих в Индонезии, на Филиппинах, в Южном Китае и на Шри-Ланке, преодолевают по воздуху расстояние в 60–80 м. При этом крыльев у них нет! Стартуют эти замечательные создания с верхушек высоких деревьев, по веткам которых, кстати, скачут не хуже белок. И еще один примечательный факт: летают они нерегулярно, а только когда их одолевает нестерпимый голод.
Давно известно, что некоторые змеи прекрасно слышат и живо реагируют на музыку. Именно на этой способности основано «заклинание змей» (речь опять-таки о кобрах) в странах Востока. Раньше считалось, что ядовитым пресмыкающимся глубоко безразлично, какую мелодию выводит флейта «дрессировщика». Однако недавние исследования привели к сенсационным результатам: змеи чувствуют музыку весьма тонко и к исполняемым композициям относятся по-разному, о чем свидетельствует их поведение во время сеанса. Под фонограмму классических произведений Моцарта, Генделя и Равеля кобры танцуют с явным удовольствием, зажмурив глаза; рок-композиции делают их движения резкими и нервными; а русская попса вызывает вялость и апатию.
Все знают, что змея является эмблемой медицины. Какая же именно? Античные мифы называют в качестве таковой полуметрового серовато-желтого эскулапова ужа с белыми пятнышками на спине, обитающего на юге Европы. Страшная эпидемия чумы, свирепствовавшая в Древнем Риме, прекратилась, когда посольство Вечного города доставило эту змейку на родину из греческого Эпидавра, где она обитала в храме бога Асклепия. Римляне тотчас объявили славное животное священным и на века связали с медициной.
Злейшие враги ядовитых змей известны: человек, мангуст, еж, птица-секретарь… Но страшнее всего, наверное, для змей… свинья. Гремучие змеи в свое время изрядно досаждали американским фермерам. Способ борьбы с ними нашли случайно, заметив однажды, как одна свинья затоптала и съела змею, чей укус смертелен для человека, быка и лошади. Поэтому перед тем как распахать новь, хозяева пускали на поле стадо свиней и после этого спокойно обрабатывали землю в полной уверенности, что гремучих гадов не осталось.
Американские исследователи уверяют, что тем самым библейским змеем-искусителем, с которого пошла история человечества, является азиатский яблоневый полоз - единственная змея, питающаяся яблоками и лазающая по деревьям. Кстати, сегодня подобных полозов в природе почти не осталось - истреблены.
автораСАМАЯ ЯДОВИТАЯ НАЗЕМНАЯ ЗМЕЯ - ЖЕСТОКАЯ ЗМЕЯ Жестокая змея (Oxyuranus microlepidotus) достигает длины 1,9 м. Окрас спины варьируется от темно-коричневого до соломенного; меняется в зависимости от времени года - зимой эта змея заметно темнее. Голова может приобретать глянцево-черный
Из книги 100 великих рекордов живой природы автора Непомнящий Николай НиколаевичСАМАЯ КОРОТКАЯ ЗМЕЯ В МИРЕ - ДВУХЛИНЕЙЧАТАЯ УЗКОРОТАЯ ЗМЕЯ Самые длинные особи этого вида (Leptotyphlops bilineata), обитающего только на островах Мартиника, Барбадос и Санта-Лусия в Карибском море, достигают всего лишь 110 мм. Правда, есть мнение, что браминский слепун (Fiamphotyphlops braminus)
Из книги 100 великих рекордов живой природы автора Непомнящий Николай НиколаевичСАМАЯ КРУПНАЯ В МИРЕ ЗМЕЯ - АНАКОНДА Анаконда (Eunectes murinus) - крупнейшая в мире змея - населяет всю тропическую Южную Америку к востоку от Кордильер и остров Тринидад. Средние размеры взрослой анаконды - 5–6 м, но изредка встречаются особи до 10 м длиной. Уникальный по
Из книги 100 великих рекордов живой природы автора Непомнящий Николай НиколаевичСАМАЯ КРУПНАЯ И БЫСТРАЯ ИЗ СОВРЕМЕННЫХ ЧЕРЕПАХ - КОЖИСТАЯ ЧЕРЕПАХА, ИЛИ ЛУТ Морская кожистая черепаха Dermochelys coriacea является самой крупной из всех современных черепах: длина тела до 2 м, весит до 600 кг. Самец, найденный в 1988 году мертвым на берегу в Харлеке, Великобритания,
Из книги Все обо всем. Том 1 автора Ликум АркадийКакая самая большая змея в мире? Существует более 2000 различных видов змей. Эти создания вызывают у людей отрицательные эмоции, что привело к появлению множества ошибочных рассказов о них. Так, иногда говорят, что бывают огромные, вселяющие ужас змеи длиной от 18 до 21
автораКакая рыба самая быстрая? Рекордсменом подводного плавания по скорости является меч-рыба. Взрослая особь этой крупной и очень сильной рыбы вырастает до 6 метров и имеет массу более полутонны. Перемещается меч-рыба со скоростью урагана – до 130 километров в час! У нее
Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора Кондрашов Анатолий ПавловичКакая ядовитая змея самая крупная в мире? Самой крупной ядовитой змеей является королевская кобра (Ophio-phagus hannah), она же гамадриад, обитающая в тропических лесах Юго-Восточной Азии. Длина ее достигает 5,5 метра. Королевская кобра (местное название найа) хорошо лазает по
Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора Кондрашов Анатолий ПавловичКакая змея самая крупная в мире? Самые крупные (иначе говоря, самые длинные и толстые) змеи встречаются среди неядовитых. Крупнейшей из современных змей является анаконда (Eunectes murinus), обитающая по берегам рек, озер и болот в Бразилии и Гвиане. Длина анаконды может достигать
Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора Кондрашов Анатолий ПавловичКакая птица самая быстрая? В режиме пикирования быстрее всех летает сапсан, достигающий скорости 185 километров в час. Самой быстрой птицей в горизонтальном полете считают гагу, способную лететь со скоростью до 80 километров в
автора Кондрашов Анатолий Павлович Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович Из книги Все обо всем. Том 3 автора Ликум АркадийКакая змея самая смертоносная? Ответ на данный вопрос зависит от того, что понимать под словом «смертоносный». Имеется ли в виду змея, убивающая больше людей, чем другие змеи, или имеется в виду змея, обладающая самым сильным ядом? Некоторые ученые считают самой
автора Колосова СветланаСамая быстрая машинистка 5 Хамма, Маргарет – США,
Из книги Справочник кроссвордиста автора Колосова СветланаСамая быстрая подводная лодка 5 «Альфа» – Россия
Биологи впервые точно измерили скорость, с которой гадюка или гремучая змея выбрасывает голову и кусает жертву, выяснив, что змея разгоняется до 100 километров в час всего за 79 миллисекунд, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
"В природе, все столкновения между хищниками и жертвами носят уникальный характер - они гораздо разнообразнее того, что мы можем увидеть при их взаимодействии в лаборатории. Современные технологии позволили нам понять, что именно определяет успешную охоту или побег от хищника, и приблизиться к раскрытию эволюционных факторов, движущих хищниками и их жертвами", - заявил Тимоти Хигхэм (Timothy Higham) из университета Калифорнии в Риверсайде (США).
Еще со времен средних веков и даже более ранних эпох существования человечества гадюки, гремучие змеи и прочие представители семейства гадюковых (Viperidae) считаются символом молниеносной реакции, сверхвысокой скорости и почти гарантированной точности попадания в жертву.
Все эти змеи охотятся на мелких млекопитающих и рептилий из засады, выпрыгивая на них с огромной скоростью, раскрыв пасть на 180 градусов и буквально «вбивая» свои клыки в плоть жертвы. Хигхэм и его коллеги решили детально изучить этот процесс, отправившись в пустыню Мохаве на юго-западе США, где живут знаменитые гремучие змеи.
Расставив фотоловушки по территории пустыни, ученые подключили их к компьютеру и централизованно следили за перемещениями и охотой змей, излюбленной жертвой которых являются американские кенгуровые прыгуны (Dipodomys merriami) - крупные грызуны, похожие на тушканчиков, передвигающиеся по пескам пустыни в похожей «прыгающей» манере.
Для съемки змей ученые использовали высокоскоростные инфракрасные камеры, способные получать 500 кадров в секунду в трехмерном формате, а также специальные системы тепловой «подсветки». Когда змея начинала охотиться, компьютер оповещал Хигхэма и его команду, и ученые начинали «вручную» следить за тем, как гадюки пытались поймать прыгунов. Ученые облегчили змеям задачу, разбросав вокруг них семена растений, которыми питаются их жертвы.
Эти наблюдения развеяли один из мифов, связанных с гадюками - оказалось, что они достаточно часто промахиваются, перелетая или недолетая до грызуна, особенно если ему удалось заметить хищника в последний момент перед прыжком гремучей змеи. С другой стороны, оказалось, гадюки действительно двигаются очень быстро и кусают с огромной силой.
В среднем, змея ударяет по грызуну уже через 60-70 миллисекунд после того, как прыгун попадает в радиус удара. За это время голова змеи пролетает около 12-16 сантиметров, двигаясь со скоростью 3,5 метра в секунду и ускоряя свое движение на 170-506 метров на секунду в квадрате. Это соответствует перегрузке в 50g - максимальной отметке, которую может пережить человек - и примерно равно тому, с какой скоростью выбрасываются подушки безопасности в машине.
Несмотря на столь внушительные скорости и ускорение, охота змеи на грызунов заканчивалась успехом лишь в половине случаев - в 50% случаев прыгуны успели среагировать на прыжок змеи и спастись, используя своеобразные «пружины» в своих ногах. В некоторых случаях этого даже не понадобилось, так как змея ошиблась с расчетом «баллистики» прыжка и не долетела до прыгуна.
Как объясняет Хигхэм, эволюционная «гонка вооружений» заставила прыгунов научиться запасать потенциальную энергию в своих сухожилиях и высвобождать ее в критических ситуациях. Когда змея прыгает на грызуна, прыгун неожиданно подпрыгивает вверх на большую высоту, и гадюка пролетает через то место, где он стоял 30 миллисекунд назад.
В ближайшее время авторы статьи планируют провести похожие эксперименты с участием других гадюк и грызунов, которые покажут, является ли гремучая змея рекордсменом по скорости движения и ускорения, или у нее есть достойные конкуренты среди ее родичей.
