Змии

Еволюция

Смята се, че змиите са произлезли от гущерите. Най-ранните вкаменелости на змии са от долната креда. През периода на палеоцена (преди около 66 до 56 млн. години) се появява широк спектър от змии.

Не е клад

Squamata определено е монофилетична група: тя е сестринска група на Tuatara. Ако се съди по фосилните им данни, скуаматите са присъствали през мезозоя, но са имали второстепенно място в екологията на сушата. Три от шестте линии са регистрирани за първи път в горна юра, а останалите - в креда. Вероятно всички, със сигурност гущерите, са възникнали по-рано през юра. Мосазаврите от горна креда са далеч най-успешните от всички гущери, като се превръщат в главния хищник в своята екосистема.

Въпреки че змиите и гущерите изглеждат много различно, нито един от тях не е същински клад. Змиите са произлезли от ранните гущери, но не веднъж, а няколко пъти.

В рамките на Squamata има монофилетичен клад. Това е Toxicofera. В него влизат всички отровни змии и гущери, както и много сродни неотровни видове. Доказателствата за това са от последните молекулярни анализи.

Вкаменени змии

Открита е вкаменелост на примитивна змия от долната креда. Тя е живяла преди около 113 милиона години. Имала е доста малки предни и задни крака. Открити са няколко други фосили на змии с малки задни крака, но тази е първата с всичките четири крака. Змията, Tetrapodophis amplectus, е живяла на сушата и е била приспособена да се заравя. Изследователят казва, че има "много напреднали характеристики на змията, включително нейните куковидни зъби, гъвкава челюст и гръбначен стълб - и дори змийски люспи. А има и съдържание на червата - погълнала е друг гръбначен. То е ловувало други животни, което е характерна за змиите черта". Змията произхожда от формацията Крато в Бразилия и дълги години е лежала в частна колекция. Открита е отново в музея в Золнхофен, Бавария.

Venom

Повечето змии не са отровни. Тези, които имат отрова, я използват предимно за убиване и усмиряване на плячката, а не за самозащита. Някои от тях имат достатъчно силна отрова, за да причинят болезнено нараняване или смърт на хората. Неотровните змии или поглъщат жертвата жива, или я убиват чрез притискане.

Две таксономични семейства са изцяло отровни:

• Елапиди - кобри, включително кралски кобри, краити, мамби, австралийски медноглави, морски змии и коралови змии.
• Вайпериди - усойници, гърмящи змии, медноглави/памукообразни и бушмастери.

Третото семейство, в което живеят змиите със "задни пръсти" (и повечето от другите видове змии), е

• Колубриди - бумсланг, дървесни змии, лозови змии, мангрови змии, но не всички колубриди са отровни.

Анатомия

Черепите на много змии са с повече стави от тези на техните предци гущерите. Това им помага да поглъщат плячка, която е много по-голяма от главата им. Костите на главата и челюстите могат да се раздалечават, за да позволят на голямата плячка да влезе в тялото им. Гърлото, стомахът и червата също могат да се разширяват по най-необикновен начин. По този начин една тънка на вид змия може да погълне и да усвои по-голямо животно.

За да се поберат в тясното си тяло, сдвоените органи на змиите (например бъбреците) са разположени един пред друг, а не един до друг, и повечето змии имат само един работещ бял дроб. Някои видове имат тазов пояс с чифт остатъчни нокти от двете страни на клоаката. Това е остатък от краката, които не се срещат при съвременните змии.

Изхвърляне

Докато растат, змиите трябва редовно да свалят кожата си. Това се нарича линеене. Змиите свалят кожата си, като търкат главата си в нещо грубо и твърдо, например парче дърво или камък. Това кара кожата, която вече е разтеглена, да се разцепи. Змията продължава да търка кожата си в различни груби предмети, докато кожата се отлепи от главата ѝ. Това ѝ позволява да изпълзи навън, обръщайки кожата навън.

Хранене

Всички змии са месоядни - те се хранят с други животни. Някои от тях са отровни; те вкарват отровата по жлебовете на зъбите си. Някои змии са свивачи. Те не са отровни, затова притискат жертвата си до смърт. Змиите поглъщат храната си цяла и не могат да я дъвчат. Тъй като змиите са студенокръвни, те не трябва да се хранят толкова редовно, колкото бозайниците. Хората, които притежават домашни змии, ги хранят толкова рядко, колкото веднъж месечно. Някои змии могат да издържат до шест месеца без добра храна.

Змиите имат много гъвкава долна челюст, чиито две половини не са твърдо свързани, както и много други стави в черепа. Те могат да отворят устата си достатъчно широко, за да погълнат цялата си плячка, дори ако тя е по-голяма в диаметър от самата змия.

Движение

Това, че нямат ръце и крака, не пречи на змиите да се движат. Те са разработили няколко различни начина на придвижване, за да се справят с конкретната среда. Всеки вид движение на змиите е отделен и се различава от останалите.

Странична вълнообразност

Страничното вълнообразно движение е единственият начин за придвижване на змиите във водата и най-често срещаният начин за придвижване изобщо. При този начин тялото на змията се огъва последователно наляво и надясно, което води до поредица от движещи се назад "вълни". Макар че това движение изглежда бързо, змиите рядко са виждани да се движат по-бързо от две дължини на тялото в секунда, а често и много по-малко. При този начин на придвижване се изгарят същото количество калории на метър придвижване, както при бягането при гущерите със същата маса.

Наземни

Сухоземното странично вълнение е най-разпространеният начин на придвижване за повечето видове змии. При този режим движещите се отзад вълни се притискат към контактни точки в околната среда, като камъни, клони, неравности в почвата и др. Всеки от тези обекти на околната среда на свой ред генерира сила на реакция, насочена напред и към средната линия на змията, което води до тяга напред, докато страничните компоненти се неутрализират. Скоростта на това движение зависи от гъстотата на точките на натиск в околната среда, като идеална е средна гъстота от около 8 по дължината на змията. Скоростта на вълната е точно същата като скоростта на змията и в резултат на това всяка точка от тялото на змията следва пътя на точката пред нея, което позволява на змиите да се движат през много гъста растителност и малки отвори.

Водни

Змиите се придвижват напред във водата, като движат тялото си с вълнообразно движение. Вълните стават все по-големи, когато се движат надолу по тялото на змията, и вълната се движи назад по-бързо, отколкото змията се движи напред. Тягата се получава чрез притискане на тялото им към водата: това води до наблюдаваното приплъзване. Въпреки общите прилики, проучванията показват, че моделът на мускулна активация е различен при водното и сухоземното странично вълнообразно движение, което дава основание те да се наричат отделни режими. Всички змии могат да извършват латерална вълна напред (с вълни, движещи се назад), но само при морските змии е наблюдавано обръщане на движението (движение назад с вълни, движещи се напред).

Странично навиване

Това най-често се използва от колоброидните змии (колобриди, елапиди и усойници). Те го използват, когато в околната среда липсва нещо твърдо, което да се притиска, като например хлъзгава кална равнина или пясъчна дюна. Страничното навиване е модифицирана форма на странично навиване, при която всички сегменти на тялото, ориентирани в една посока, остават в контакт със земята, докато другите сегменти се повдигат нагоре. Това води до специфично "търкалящо се" движение. Този начин на придвижване преодолява хлъзгавия характер на пясъка или калта, като се отблъсква само със статичните части на тялото, като по този начин се свежда до минимум подхлъзването. Статичният характер на контактните точки може да се докаже от следите на странично въртяща се змия, по които се вижда отпечатъкът на всяка коремна люспа, без никакво размазване. Този начин на придвижване има много ниски калорични разходи, по-малко от ⅓ от разходите на гущер или нормална змия за придвижване на същото разстояние.

Концертина

Когато липсват точки на изтласкване, но пространството е твърде тясно за странично придвижване, например в тунели, змиите разчитат на придвижване по конци. При този режим змията се подпира със задната част на тялото си на стената на тунела, докато предната част на змията се разтяга и изправя. След това предната част се огъва и образува опорна точка, а задната част се изправя и изтегля напред. Този начин на придвижване е бавен и много труден, тъй като изисква до седем пъти повече енергия от страничното вълнообразно движение на същото разстояние. Този висок разход се дължи на многократните спирания и тръгвания на части от тялото, както и на необходимостта от използване на мускулите, за да се подпират на стените на тунела.

Праволинейни

Най-бавният начин на придвижване на змиите е праволинейното придвижване, което е и единственото, при което не се налага змията да огъва тялото си странично, въпреки че може да го прави при завиване. При този режим коремните люспи се повдигат и изтеглят напред, след което се поставят надолу и тялото се изтегля върху тях. Вълните на движение и застой преминават назад, което води до поредица от вълнички по кожата. Ребрата на змията не се движат при този начин на придвижване и този метод се използва най-често от големите питони, боа и гадняри при преследване на плячка по открит терен, тъй като движенията на змията са фини и по-трудно се откриват от жертвата по този начин.

Други

Движението на змиите по дърветата е проучено съвсем наскоро. Докато са по клоните на дърветата, змиите използват няколко начина на придвижване в зависимост от вида и структурата на кората. Като цяло змиите използват модифицирана форма на придвижване по гладки клони, но при наличие на контактни точки се движат странично. Змиите се придвижват по-бързо по малки клони и при наличие на контактни точки, за разлика от крайниците, които се справят по-добре по големи клони с малко "безпорядък".

Плъзгащите се змии (Chrysopelea) от Югоизточна Азия се изстрелват от върховете на клоните, разперват ребрата си и се вълнообразно движат встрани, докато се плъзгат между дърветата. Тези змии могат да извършват контролирано плъзгане на стотици метри в зависимост от височината на изстрелване и дори да се обръщат във въздуха.

Морски крайт с лента, Laticauda


Мохавейски дрънкалник (Crotalus scutulatus), навиващ се настрани