Движение концертины

Способ передвижения, используемый змеями

Движение концертино — это метод, с помощью которого змея или другой организм закрепляется с помощью своих частей и тянет или толкает другие части, чтобы двигаться в желаемом направлении. Чтобы прыгнуть вперед, змее может потребоваться шероховатая поверхность, на которую она будет отталкиваться. [1] [2] Он назван в честь музыкального инструмента концертино . [ необходима ссылка ]

Механизм

Каждая точка на теле змеи проходит через чередующиеся циклы статического контакта и движения, с областями, распространяющимися назад (т. е. любая точка на змее изменится от движения к стазису или наоборот вскоре после того, как произойдет изменение в точке, расположенной впереди нее). Это движение довольно напряженное и медленное по сравнению с другими способами передвижения. [3] Энергетические исследования показывают, что для использования гармонического передвижения требуется больше калорий на метр, чем для бокового вращения или боковой волнообразной формы . [4]

Режимы

У змей в настоящее время известны два способа передвижения по принципу концертины.

Туннель

Передвижение в виде туннельной концертины часто используется в беспрепятственных туннелях, где у змеи нет ни достаточных точек контакта для выполнения боковых волн, ни достаточного бокового пространства для выполнения бокового вращения. [3] Во время туннельного концертинного движения змея закрепляется, сгибая свое тело в серии чередующихся изгибов, которые давят на стенки туннеля. Змея вытягивает переднюю часть своего тела, выпрямляя эти изгибы, затем сгибает переднюю часть тела, чтобы сформировать передние точки крепления, одновременно подтягивая заднюю часть вперед. Этот режим концертины, хотя и медленнее, чем боковая волнообразная или боковое вращение, все еще довольно быстрый, при этом змеи перемещаются примерно на 10% своей длины в секунду. [3] Однако, поскольку змея выпрямляется и повторно формирует изгибы, для движения ей требуется все пространство туннеля, и любое препятствие нарушит локомоцию. При наличии любого из этих факторов змеи переключатся со сложения в гармошку на другой режим (поскольку оба вышеперечисленных режима более быстрые и экономичные), хотя в случае экстремального бокового ограничения (ширина туннеля менее 3-кратной ширины тела) змеи будут игнорировать точки контакта, которые могли бы использоваться при боковом волнообразном движении, и выполнять сложение в гармошку.

Древесный

Древесная локомоция концертино используется на голых ветвях деревьев, когда вторичные ветви недоступны (когда они доступны, змеи выполняют боковые волнообразные движения, используя эти ветви в качестве точек контакта). [5] В этом режиме локомоции концертино змеи, вероятно, захватывают ветку, вентрально сгибая тело в точках, где чередующиеся изгибы пересекают насест, причем сами изгибы иногда выходят за край ветки. Змея вытягивает переднюю часть своего тела, но при этом тело следует по постоянному пути (как боковые волнообразные движения, но в отличие от туннельного концертино). Затем она формирует передние захваты и тянет тело вперед, снова демонстрируя характеристику «следования по пути». В отличие от туннельного концертино, этот режим избегает любого препятствия, которое попадает между изгибами тела змеи. [5] Однако он исключительно медленный, змеи редко двигаются быстрее, чем на 2% своей длины в секунду. [5]

Некоторые змеи, такие как коричневая древесная змея, используют технику «лазания с помощью лассо» или «передвижения с помощью лассо», чтобы подняться вертикально, обвиваясь вокруг вертикального объекта, включая шесты, предназначенные для остановки хищников. [6] [7]

Ссылки

  1. ^ Грей, Дж. (1946). «Механизм передвижения у змей». Журнал экспериментальной биологии . 23 (2): 101–120. doi :10.1242/jeb.23.2.101. PMID  20281580.
  2. ^ Кэмпбелл, Шелдон; Шоу, Чарльз Э. (1974). Змеи американского Запада . Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф . ISBN 978-0-394-48882-0.
  3. ^ abc Jayne, BC (1986). «Кинематика передвижения наземных змей». Copeia . 1986 (4): 915–927. doi :10.2307/1445288. JSTOR  1445288.
  4. ^ Уолтон, М.; Джейн, BC; Беннетт, AF (1990). «Энергетическая стоимость передвижения без конечностей». Science . 249 (4968): 524–527. Bibcode :1990Sci...249..524W. doi :10.1126/science.249.4968.524. PMID  17735283. S2CID  17065200.
  5. ^ abc Astley, HC; Jayne, BC (2007). «Влияние диаметра насеста и наклона на кинематику, производительность и режимы древесного передвижения кукурузных полозьев (Elaphe guttata)». Журнал экспериментальной биологии . 210 (Pt 21): 3862–3872. doi : 10.1242/jeb.009050 . PMID  17951427.
  6. ^ Machemer, Theresa (11 января 2021 г.). «Инвазивные коричневые древесные змеи ошеломили ученых новой удивительной тактикой восхождения». Smithsonian . Получено 11 января 2021 г.
  7. ^ Savidge, Julie A.; Seibert, Thomas F.; Kastner, Martin; Jayne, Bruce C. (11 января 2021 г.). «Лассо-локомоция расширяет репертуар лазания змей». Current Biology . Получено 2 августа 2023 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Concertina_movement&oldid=1248566790"