Подотряд Змеи Serpentes

Систематика Змей

Описание и распространение

Всего на земном шаре известно около 2500 видов змей (Serpentes), разделяемых обычно на 12 семейств. Они населяют все материки, за исключением Антарктиды, однако наиболее разнообразны в экваториальном и тропических поясах. За северный полярный круг заходит лишь один вид — обыкновенная гадюка. Места обитания змей чрезвычайно разнообразны: моря и пресные водоемы, почва, пустыни, степи, леса и горы.

Отличия от других рептилий

Необычный внешний вид змей и их таинственные привычки всегда привлекали внимание людей, однако, их смертельная опасность вызывала у них панический ужас. Такое сложное, двойственное отношение не могло не найти отражение в мифологии и фольклоре многих народов. На первый взгляд, кажется, что змей очень легко отличить по внешнему облику от всех прочих рептилий: у них удлинённое тело, нет конечностей, глаза лишены век и покрыты снаружи сплошной прозрачной оболочкой, нет наружного уха. Однако, хотя зоологи насчитывают около 30 признаков, отличающих змей от ящериц, почти все они «как исключение» встречаются и у последних, поэтому достоверно разделить эти два подотряда можно только по совокупности всех признаков.

Строение черепа змей

Пожалуй, наиболее характерные и устойчивые различия заключаются в строении черепа змей. Кости лицевой части черепа у них подвижно соединены между собой, а нижняя челюсть подвешена к черепу на сильно растяжимых связках. Эластичная связка соединяет также правую и левую половины нижней челюсти. Все это обеспечивает исключительную растяжимость рта змей, что позволяет им заглатывать целиком добычу, которая значительно толще их тела. Зубы у змей хорошо развиты, они сравнительно тонкие, острые, загнуты назад и служат для укуса, захватывания добычи и проталкивания ее в пищевод, но не для ее жевания или разрывания. Помимо обычных зубов, у змей некоторых семейств имеются также бороздчатые или трубчатые зубы, служащие для введения яда в тело жертвы. Бороздчатые зубы, расположенные в задней части верхней челюсти, характерны для ядовитых ужеобразных змей. У аспидовых и морских змей имеются короткие неподвижные трубчатые зубы в передней части рта, а у гадюк и ямкоголовых — длинные и подвижные трубчатые зубы, укрепленные на очень короткой верхнечелюстной кости, которая способна вращаться.

Строение тела змей

Пояс передних конечностей у змей полностью отсутствует, а от пояса задних конечностей у некоторых змей сохраняются небольшие костные рудименты таза, а у удавов сохранились также и рудименты самих задних конечностей в виде парных коготков по бокам анального отверстия. В связи с исчезновением поясов конечностей позвоночник змей нечетко разделяется на отделы, но число позвонков в нем очень велико: от 141 у самых толстых и коротких змей до 435 у самых длинных и тонких. Ребра змей обладают исключительной подвижностью, они могут широко расходиться в стороны, пропуская по пищеварительному тракту крупную добычу. Внутренние органы змей подверглись значительному изменению в соответствии с удлиненной формой безногого тела, все они имеют вытянутую форму и расположены асимметрично; некоторые из парных органов утратили одну половину и стали непарными. Например, у наиболее примитивных змей развиты оба легких, но при этом правое всегда больше левого; у большинства же змей левое легкое исчезает. Пищевод у этих пресмыкающихся очень мускулист, что облегчает проталкивание пищи в желудок, который представляет собой удлиненный мешок, переходящий в сравнительно короткий кишечник.

Верхний слой кожи змей периодически отслаивается, и происходит линька. При линьке отслоившийся эпидермис отходит вначале на переднем конце морды, а затем чулком снимается с тела змеи.

Для нервной системы змей характерен небольшой головной и мощный, длинный спинной мозг, что обусловливает, с одной стороны, примитивность высшей нервной деятельности и, с другой — высокую координацию, точность и реактивность движений мускулатуры тела.

Язык и глаза у змей

Важнейший орган чувств – язык, в сочетании с парным органом Якобсона, который является тонким химическим анализатором и имеет два выходных отверстия на верхнем нёбе. Язык змеи высовывается через полукруглую вырезку верхней челюсти, несколько секунд трепещет в воздухе, слегка касаясь раздвоенными кончиками близлежащих предметов, и затем втягивается внутрь. Здесь концы языка засовываются в отверстия Якобсонова органа, и змея получает информацию о ничтожных количествах («следах») веществ, находящихся в воздухе и на субстрате. Таким образом, попеременно высовывая и убирая язык, змея быстро и уверенно движется по следу добычи, отыскивает жертву, партнера или источник воды.

Глаза также играют большую роль в ориентации змей, однако у большинства зрение не отличается остротой; обоняние же развито очень хорошо и является одним из руководящих чувств. У морских и некоторых песчаных змей ноздри могут закрываться особыми клапанами, что предохраняет от попадания воды при нырянии или песка при ползании в его толще. Змеи очень плохо слышат звуки, распространяющиеся по воздуху, но зато у них обнаружены органы термического чувства, или дистанционные терморецепторы, позволяющие им на расстоянии улавливать тепло, исходящее от тела добычи.

Питание

Пищей змеям служат самые разнообразные животные, от червей, моллюсков и насекомых до рыб, птиц, грызунов и мелких копытных. Все змеи животноядны, подавляющее большинство охотится за живой добычей, и лишь отдельные виды едят падаль. Пищевой рацион зависит от величины змеи; крупные виды питаются соответственно более крупной добычей. Состав кормов сильно меняется с возрастом: молодые особи большинства змей питаются мелкими беспозвоночными, а взрослые обычно переходят на питание позвоночными животными, однако, мелкие виды змей питаются насекомыми, червями и другими беспозвоночными всю жизнь. Многие змеи ограничиваются определенными кормами, причем иногда специализация заходит так далеко, что вызывает резкие изменения в строении скелета зубной системы. Например, у африканской яичной змеи, питающейся только птичьими яйцами, число зубов уменьшилось и они стали мелкими и тупыми, а отростки позвонков, прободая пищевод, образуют острую «яйцевую пилу», служащую для разрезания скорлупы яйца.

Змеиный яд

Ядовитые змеи выработали особый и весьма эффективный способ умерщвления добычи. Возникновение их ядовитого аппарата связано с заглатыванием очень крупной добычи, которая должна быть предварительно обездвижена. Это задачу яд выполняет самым совершенным способом - кроме того, он в несколько раз ускоряет переваривание жертвы, поскольку разрушает ткани ее тела, подготавливая их к усвоению. Ядовитые зубы змей семейства ужеобразных расположены в глубине рта и достигают тела жертвы лишь при сильном захвате его пастью змеи, поэтому они вынуждены удерживать схваченную добычу. У морских змей, аспидов, гадюк и ямкоголовых ядовитые зубы расположены впереди, так что эти змеи, нанеся быстрый укус и введя в тело жертвы порцию яда, могут отпустить жертву и подождать, когда яд окажет свое гибельное действие.

Змеиный яд вырабатывается височными слюнными железами и имеет вид желтоватой прозрачной, жидкости, он представляет собой сложную смесь белков, обладающих свойствами ферментов и ферментных ядов. По отравляющему действию змеиные яды разделяются на две группы. Первую группу образуют яды аспидовых и морских змей. В их составе преобладают нейротоксические ферменты (кобротоксин и т. п.), которые действуют парализующе на нервную систему. Вторую группу образуют яды гадюковых и ямкоголовых змей, содержащие главным образом ферменты, разрушающие ткани и свертывающие кровь. Новейшие исследования показали, что в ядах второй группы содержится также небольшой процент нейротоксических ферментов, поэтому свежий яд оказывает действие и на нервную систему. Соответственно ферментному составу картина отравления при укусах змей этих двух групп совершенно различна. При укусе аспидовых и морских змей почти не наблюдается поражений в месте укуса, зато быстро развиваются явления общего паралича и в особенности паралича дыхательного центра. При укусе гадюковых и ямкоголовых змей преобладают местные поражения — отек и кровоизлияния в области укуса, в тяжелых случаях распространяющиеся на большую часть туловища; происходит сильнейшее нарушение кровеносной системы, сопровождающееся громадной внутренней кровопотерей и резким падением кровяного давления.

Размножение

Размножение змей происходит либо откладыванием яиц, либо рождением живых детенышей. Питоны, многие ужеобразные и аспидовые яйцекладущи, а подавляющее большинство морских змей, гадюк и ямкоголовых яйцеживородящи. Под яйцеживорождением в отличие от истинного живорождения, свойственного млекопитающим, понимается рождение живых детенышей, которые в теле матери находились в яйцевых оболочках и не были связаны кровеносными сосудами с материнским организмом. Между яйцекладущими и яйцеживородящими видами существует плавный переход: одни откладывают яйца на первых стадиях развития, другие — с хорошо развитыми эмбрионами, третьи — с детенышами, уже готовыми к выходу из яйца, и наконец, четвертые рождают живых змеек, вышедших из яйца еще в теле матери. Яйцеживорождение связано с необходимостью сохранять кладку внутри материнского организма в неблагоприятных условиях, когда отложенная кладка погибла бы. Именно поэтому яйцеживорождение наиболее характерно для морских змей, а также для обитателей высоких широт и горных областей, где температура почвы не достаточна для нормального развития яйца. Яйца всех змей покрыты мягкой кожистой оболочкой. Змея закапывает их в листву, рыхлую почву или навоз, где есть подходящие для развития условия температуры и влажности. Большинство змей затем не проявляет о кладке никакой заботы, однако, некоторые виды сгребают из листвы или выкапывают «гнезда» и сторожат отложенные туда яйца (американская иловая змея, королевская кобра, горная куфия). У питонов наблюдается даже «насиживание» кладки. Самка обвивает кладку яиц, и температура ее тела повышается за счет мелкого сокращения мышц на 10-15° по сравнению с окружающей средой, что обеспечивает более быстрое развитие яиц. «Насиживание» продолжается один-полтора месяца, во время которого змея ничего не ест. У обыкновенной гадюки и некоторых видов морских змей обнаружены даже зачатки истинного живорождения: их находящийся в яйце зародыши связаны сетью тончайших кровеносных сосудов с родительским организмом и получают от него дополнительное питание (такое образование можно назвать примитивной плацентой).