Какая скорость змеи. Какая скорость у змеи

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.

На сегодняшний день ученым известен вид змей, который по праву можно назвать быстрейшим во всем мире. Речь идет о рептилии, проживающей в Африке, - черной мамбе. Мало кто из жителей Европы знает, какая змея самая быстрая и что она проживает на самом южном континенте мира. Однако местные жители знакомы с ней не понаслышке.

Самая быстрая змея, скорость которой может превышать 20 км/час, предпочитает жизнь в условиях саванны и степей, но нередко посещает и дома людей, проживающих в странах Африки. Примечательно, что существующий миф о том, что черная мамба может долгое время преследовать жертву, - всего лишь вымысел. Она может передвигаться с огромной скоростью, но лишь на короткие дистанции. В этой статье мы рассмотрим, какая самая быстрая змея в мире, где она обитает, способы ее передвижения и строение тела.

Места обитания

Черная мамба - это исключительно африканский вид змей. Она распространена по всей территории Африки, но наиболее предпочтительные для нее засушливые местности Южной и Восточной части материка. Основные места обитания - это саванны и редколесья. Преимущественно самая быстрая змея ведет наземный образ жизни, но иногда забирается на деревья. Черная мамба имеет очень широкий ареал обитания. Эти пресмыкающиеся часто встречаются в Намибии, Квазулу-Натале, Замбии, Малави, Ботсване, Мозамбике, Конго, Судане, Эритрее, Сомали, Кении и Танзании. Кроме того, специалисты утверждают, что встречи с этой рептилией не раз фиксировались и на территориях Руанды и Бурунди.

Черная мамба не приспособлена к жизни на деревьях, потому проживает в саваннах, среди небольших кустарников. Зачастую, для того чтобы погреться на солнце, она взбирается на дерево, но основную часть жизни проводит на земле. В редких случаях рептилия поселяется в термитниках и дуплах деревьев. Кроме того, известны многочисленные случаи, когда самая быстрая змея селилась в домах людей. Как правило, ее привлекают мелкие грызуны, соседствующие с человеком.

Внешний вид

Какая же у самой быстрой змеи на суше особенность, за которую она получила свое имя? Ответ на этот вопрос знает далеко не каждый. Эта рептилия получила свое название не за окрас тела, а за особенность рта, которая придает ей жуткий внешний вид и смертельную опасность для человека. Размеры самой быстрой змеи делают ее второй по величине ядовитой змеей в мире после королевской кобры. В длину она может достигать 4 метров, но это является максимальным размером. Стандартная длина среднестатистической особи - от 2 до 3 метров.

Хотя эта рептилия и носит такое название, однако окрас ее далеко не черный. Свое название она получила за необычный угольно-черный цвет пасти. Само же тело змеи имеет темный оливковый оттенок с металлическим отблеском. При этом задняя часть, ближе к окончанию хвоста, более темная, чем остальное тело. Брюшко черной мамбы имеет светлый коричневый цвет. Взрослые особи имеют более темный окрас тела, молодые значительно светлее.

Череп черной мамбы

Как и прочие виды змей, это пресмыкающееся обладает черепом диапсидного типа с редуцированными височными дугами. Кроме того, он является еще и кинетичным, что говорит о возможности раздвижения костей. Эта функция особенно важна при проглатывании пищи. Кости черепной коробки подразделяются на ряд видов: квадратные, височные, чешуйчатые и кости верхней челюсти. Челюсти, как верхняя, так и нижняя, разделены связками, обладающими хорошей эластичностью. Между собой они также подвижно связаны, благодаря чему черная мамба способна проглатывать добычу, превосходящую размеры пасти.

Челюсти и зубы

Черная мамба обладает хорошо развитыми зубами, которые есть как на верхней, так и на нижней челюсти. Зубы имеют длину 6,5 миллиметра. Они обладают тонкой формой и являются очень острыми. Это необходимо для постепенного проталкивания еды в пищевод.

Примечательно, что челюсти и зубы этой рептилии, как и у прочих видов змей, не предназначены для жевательной функции. Кроме мелких острых зубов, исполняющих функцию направления пищи, черная мамба имеет длинные ядовитые зубы. Они полые и напрямую соединены с железами, которые вырабатывают яд. Когда происходит укус, через ядовитые зубы в тело жертвы вводится яд. Интересным фактом здесь является то, что черная мамба, в отличие от других ядовитых змей, совершает не один укус, а серию, за которую она способна впрыснуть до 450 миллиграммов яда. Смертельной же дозой для человека является 10-15 миллиграммов.

Одной из главных особенностей черной мамбы является форма ее челюстей. Если внимательно посмотреть на нее, то может показаться, что рептилия улыбается. Но эта улыбка не добавляет ей миловидности. Повстречавшись с этим существом, нужно быть крайне осторожным. Укус черной мамбы в область ноги способен убить человека за 2 часа, если же он пришелся в область вены, то яд приведет к летальному исходу за несколько минут.

Позвоночник

Так как это пресмыкающееся не имеет развитых конечностей, в его позвоночнике отсутствуют специфические отделы. Он обладает повышенной гибкостью, однородностью и большой длиной. Примечательно то, что позвонки все абсолютно идентичны и к ним крепятся такие же одинаковые ребра. Их количество зависит от размеров змеи. Достоверно известно, что самая быстрая змея может иметь до 430 позвонков. Грудина, как и у других видов змей, у нее отсутствует. Благодаря этой особенности змея может сворачиваться в кольца настолько, насколько позволяет ее длина.

Конечности

Как и у других видов, конечности самой быстрой змеи в мире атрофированы. Однако эксперты, исследовавшие несколько особей из разных уголков Африки, выяснили, что у змей, которые обитают в северной части материка, присутствуют незначительные рудименты тазовых костей. Они более выражены, чем у южных обитателей.

Как передвигается черная мамба

Черная мамба, как и множество других подобных ей видов змей, передвигается двумя основными способами. Первый способ - так называемое движение гармошкой. Рептилия собирает все туловище вместе, затем уткнувшись в поверхность земли хвостом, отталкивается и благодаря этому движется вперед. После этого движения она подтаскивает заднюю часть тела, снова собираясь в клубок.

Второй метод передвижения - перемещение гусеницей. При помощи этого способа черная мамба двигается по прямой и преодолевает различные расщелины. Примечательно, что именно при движении на ровной прямой поверхности она способна развивать свою рекордно высокую скорость. Когда змея перемещается таким способом, она задействует брюшные чешуйки, погружая их в грунт. Когда чешуя оказывается под землей, пресмыкающееся при помощи мышц сдвигает ее к хвосту. В результате чего чешуйки по очереди отталкиваются от поверхности почвы и приводят тело змеи в движение. Как утверждают специалисты, своим движением чешуек этот метод напоминает греблю веслами.

Экология

В мире животных есть свои рекордсмены.

Узнайте ответы на вопросы, кто в мире животных быстрее всех летает, плавает, бегает или ползет.

Здесь вы сможете узнать о самых быстрых в своем роде представителях животного мира.

Самая быстрая птица - сапсан (Falco peregrinus)

Эту хищную птицу из семейства соколиных, можно увидеть практически на всех континентах, за исключением Антарктиды.

В природе насчитываются около 17 подвидов сапсанов.

На нашей планете это не только самая быстрая птица, но и самое быстрое живое существо.

По словам экспертов, в быстром пикирующем полете сапсан может развить скорость до 322 км/ч.

Но стоит отметить, что в горизонтальном полете сапсан уступает первое место стрижу, у которого горизонтальная скорость полета может достигать отметки в 111 км/ч.

Самая быстрая лошадь - английские скаковые лошади

На данный момент эти чистокровные верховые лошади считаются самыми быстрыми. Если выбирать конкретного представителя, то здесь самым быстрым является чистокровный жеребец Бич Рэкит.

Он смог установить абсолютный рекорд среди домашних пород. Во время забега в Мексике на дистанцию в 409,26 метров, Бич развил максимальную скорость равную 69,69 км/ч. Вообще средняя скорость английских скаковых лошадей составляет 60 км/ч.

Самая быстрая рыба - парусник (Istiophorus platypterus)

Эта морская рыба из отряда окунеобразных, живет во всех океанах Земли, предпочитая тропические, субтропические и умеренные воды.

Стоит отметить, что парусник активный хищник и способен развивать скорость до 100 км/ч.

Во время экспериментов, в рыболовецком лагере Лонг-Ки, штат Флорида, США, эта рыба смогла проплыть 91 метр за 3 секунды, что равно скорости в 109 км/ч.

Самый быстрый зверь (наземное животное) - гепард (Acinonyx jubatus)

Гепард является самым скоростным наземным животным. Он отличается от других кошачьих тем, что не охотится на добычу, сидя в засаде, предпочитая преследовать ее.

Сначала гепард, приближается к своей жертве на расстояние примерно 10 метров, особо не пытаясь быть скрытным, а потом пытается поймать потенциальную добычу в коротком забеге. Во время забега он может развить скорость до 110-115 км/ч, при этом скорость 75 км/ч он развивает за 2 секунды. Стоит также отметить, что бежит гепард прыжками длиной 6-8 метров.

Самая быстрая собака - грейхаунд

Вообще мнения о том, какая собака самая быстрая разделяются. Одни говорят, что это охотничья английская борзая, которая может похвастаться очень быстрым бегом на короткие дистанции, что дает им возможность поймать зайца.

Если говорить о гиеновидной собаке, то она способна развивать скорость до 55 км/час и преследовать свою жертву до полного изнеможения.

И все же официально, самая высокая скорость среди собак была зафиксирована 5 марта 1994 года в Австралии, когда грейхаунд по кличке Стар Тайтл смог разогнаться до 67,32 км/ч.

Самая быстрая кошка - египетская мау

Эта короткошерстная порода кошек среднего размера может похвастаться представителями полными энергии, которые любят движение и игры. Поэтому египетская мау имеет гибкую и мускулистую форму.

С египетского языка "мау" означает "кошка". Эта кошка может развить скорость до 58 км/час. Кроме этого мау обладают отличным зрением, слухом и обонянием.

Самая быстрая змея - мамба

Официально зарегистрированная скорость этой змеи составляет 11,3 км/час, и это на земле. В ветвях же, мамба еще быстрее.

Кроме этого она является одной из самых ядовитых змей на Земле, а в Африке нет другой змеи, которую боялись бы так же сильно, как мамбу.

Самая быстрая черепаха - кожистая черепаха (Dermochelys coriacea)

Среди рептилий эта самая быстрая - в воде она способна достигнуть скорости в 35 км/ч.

Весит такая черепаха 450 кг, а длина ее тела может варьировать от 1,8 до 2,1 метра.

Однако в 1988 году в Харлеке, Великобритания, был найден самец кожистой черепахи, длина тела которого составляла 2,91 метра, а вес 961,1 кг.

Самое быстрое насекомое

В данном случае стоит разделить на скорость на земле и в воздухе. На земле самым быстрым насекомым является американский таракан. Его скорость достигает 5,4 км/час. Стоит отметить, что за 1 секунду он способен пробежать расстояние, которое в 50 раз превосходит длину собственного тела. Если сравнивать с человеком, то это соответствует скорости примерно в 330 км/ч.

Насекомое, являющееся рекордсменом в воздухе, это стрекоза, а именно Austrophlebia costalis, которая в полете может развить скорость до 52 км/ч. Так как существуют разные способы измерения скорости, специалисты не могут однозначно сказать, кто быстрее, разделяясь между стрекозами, бражниками и слепнями.

Змея нападает так стремительно, что успевает укусить свою жертву четыре раза за доли секунды.Если бы человек двигался с таким же ускорением, то просто терял бы сознание.

Техасский гремучник, притаившийся среди песков или лугов южной Калифорнии (США), - один из самых терпеливых хищников в мире.

Эти змеи, как правило, проводят свою жизнь в одиночестве, прячась в засаде в ожидании следующего обеда.

Ждать они могут долго. В случае необходимости способны обходиться без пищи до двух лет, но как только им представляется шанс, становятся одними из самых опасных и умелых охотников на планете.

И, как и у всех змей, их главное оружие - не в размере и не в силе, а в скорости.

По данным исследования, опубликованного в марте 2016 года, укус змеи занимает от 44 до 70 миллисекунд.

Для наглядности: на то, чтобы моргнуть, у человека уходит примерно 200 миллисекунд. Получается, что за это время особо безжалостная змея способна укусить его аж четыре раза.

Это почти невообразимая скорость: выходит, змеи жалят гораздо быстрее, чем мы можем пошевелиться.

На самом деле, если бы мы двигались с таким же ускорением, как змеи, мы бы просто упали в обморок.

"В большинстве случаев у потенциальной добычи нет никаких шансов уцелеть", - рассказывает Дэвид Пеннинг, сотрудник Университета Луизианы в городе Лафейетте (США).

Он в течение нескольких месяцев наблюдал за гремучниками, а также за самыми разнообразными ядовитыми и безвредными змеями с помощью высокоскоростной камеры.

"Эти хищники способны добраться до цели и нанести удар еще до того, как жертва осознает, что подверглась нападению".

Так быстро могут двигаться не только гремучники. Общее число видов змей на планете оценивается в 3,5 тысячи - от крошечных гадюк до огромных питонов, - но изученных из них очень мало.

Впрочем, даже если брать только те виды, которые уже исследованы, очевидно, что развивать такое поразительное ускорение способны очень многие.

Это связано с уникальной физиологией змей, которая совершенствовалась в течение миллионов лет.

Во-первых, змеи чрезвычайно мускулисты. Тогда как в человеческом теле насчитывается 700-800 мышц, у змей - даже у самых малюсеньких - их от 10 до 15 тысяч.

Как это обилие мышц позволяет змее двигаться с такой головокружительной скоростью - пока неизвестно.

Некоторые считают, что они сжимаются и копят энергию для броска, а потом распрямляются, как пружина.

Однако у змей есть еще более интересная особенность, которая ставит в тупик ученых.

Поскольку эти рептилии нападают с такой скоростью, на их тело воздействуют огромные перегрузки - такие, которые могли бы полностью обездвижить практически любое животное.

Пеннинг обнаружил, что в момент броска на змею воздействует сила, в 30 раз превышающая силу земного притяжения.

При этом самые натренированные летчики-истребители ощущают, что руки и ноги перестают их слушаться уже при перегрузке, в 8 раз превышающей силу притяжения, когда выполняют стремительные трюки в воздухе.

Под воздействием перегрузки в 10 раз больше силы притяжения они быстро теряют сознание.

"Известно, что хамелеоны и некоторые саламандры при нападении стремительно вытягивают язык в сторону добычи, и ускорение при этом может быть гораздо больше, чем у жалящей змеи, - поясняет Пеннинг. - Однако основная разница состоит в том, что таком случае движется только язык, а не мозг".

Головной мозг просто не в состоянии вынести большое ускорение.

"Мозг - это невероятно тонкий орган, который характеризуется сверхчувствительностью к ускорению и ударам, - рассказывает Пеннинг. - Поэтому-то игроки в американский футбол и надевают шлемы, а сотрясение мозга относится к серьезным травмам".

Когда летчик-истребитель подвергается воздействию сильного ускорения, кровь отливает к ногам, лишая головной мозг жизненно необходимого ему кислорода.

Если это происходит слишком быстро, кровь не успевает вернуться обратно к мозгу, и человек теряет сознание.

Однако змеи умудряются справиться с этой трудностью и сохранять полный контроль над ситуацией, двигаясь при этом с гораздо большим ускорением и поражая свою жертву с сокрушительной силой. Отчасти это объясняется строением змеиного черепа.

"Череп змеи невероятно динамичен и подвижен, - говорит Пеннинг. – Наличие в нем большого количества различных суставов придает змее гибкость и маневренность".

Пеннинг считает, что разница при этом такая же, как если "ударить по мешку или ударить по кирпичной стене".

По его словам, "стена стоит на месте и принимает весь удар, а мешок движется, как бы распределяя сотрясение".

Ученые сейчас пытаются выяснить, как ведут себя в таких чрезвычайных обстоятельствах скелет и нервная система змеи.

Полученные знания они собираются использовать для защиты человека в ситуациях, когда на его тело воздействует большая перегрузка.

Мысль о том, что изучение тактики нападения змеи поможет нам проектировать автомобили, которые будут лучше защищать людей от воздействия ударов, может показаться забавной. Но она значительно ближе к реальности, чем можно ожидать.

"Сейчас мы пытаемся выяснить, что именно происходит, когда змея поражает свою жертву", - рассказывает Пеннинг.

"Змеи способны вытянуть голову, замереть, немедленно перестроиться в оборонительную позицию, а затем повторять эти движения вновь и вновь".

"Вопрос в том, что помогает им относительно безболезненно переносить такие нагрузки, и можно ли использовать их секрет в будущем на благо человечества", - заключает он.

Метки:

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.