Боковая обмотка

Особый вид передвижения змей
Боковой поворот у новорожденной гремучей змеи. Желтые области подняты над песком и находятся в движении во время фото, в то время как зеленые области находятся в статическом контакте с песком. Синим обозначены следы. На следах видны отпечатки чешуек, показывающие, что тело змеи статично во время контакта с землей.
Следы змеи на песке.

Боковой поворот — это тип передвижения, уникальный для змей , используемый для перемещения по рыхлым или скользким субстратам. Чаще всего его используют сахарская рогатая гадюка Cerastes cerastes , гремучая змея Мохаве Crotalus cerastes и гадюка-поворотник пустыни Намиб Bitis peringueyi для перемещения по рыхлым пескам пустыни, а также змеи Homalopsine в Юго-Восточной Азии для перемещения по приливным илистым отмелям . Любое количество змей семейства кенофидовых можно заставить делать боковой поворот на гладких поверхностях, хотя сложность и мастерство, с которыми они справляются, сильно различаются.

Метод движения происходит от бокового волнообразного движения и очень похож, несмотря на внешность. Изображение змеи, совершающей боковое волнообразное движение, будет показывать что-то вроде синусоиды , с прямыми сегментами тела, имеющими либо положительный, либо отрицательный наклон. Боковой поворот осуществляется волнообразным движением как в вертикальном, так и в боковом направлении, при этом голова вычерчивает эллипс в вертикальной плоскости, почти перпендикулярной направлению движения, и все сегменты, имеющие значительно ненулевой наклон (и чередующиеся сегменты, имеющие нулевой наклон), подняты над землей.

Брюшные чешуйки боковертов короткие и имеют маленькие микроскопические отверстия для уменьшения трения , в отличие от более шиповидных чешуек других змей. Они более заметны у африканской рогатой гадюки и песчаной гадюки, чем у американской боковертки, что, как предполагается, связано с тем, что среда обитания первых старше на миллионы лет. [1] [2]

В результате движения тело змеи всегда находится в статическом (в отличие от скользящего) контакте при касании земли. Голова, кажется, «выбрасывается» вперед, а тело следует за ней, поднимаясь из предыдущего положения и перемещаясь вперед, чтобы лечь на землю впереди того места, где оно было изначально. Тем временем голова снова выбрасывается вперед. Таким образом, змея медленно продвигается под углом, оставляя ряд в основном прямых, J-образных следов. Поскольку тело змеи находится в статическом контакте с землей, без скольжения, на следах можно увидеть отпечатки чешуек живота, и каждый след почти точно такой же длины, как и змея.

Гремучие змеи Sidewinder могут использовать боковое вращение для восхождения по песчаным склонам, увеличивая часть тела, контактирующую с песком, чтобы соответствовать уменьшенной силе податливости наклонного песка, что позволяет им подниматься до максимально возможного песчаного склона без скольжения. Реализация этой схемы управления в змееботе, способном к боковому вращению, позволила роботу повторить успех змей. [3]

Грубый анимированный линейный рисунок, демонстрирующий локомоторный рисунок бокового вращения. Светло-коричневые области — это оставленные следы, а также указывают, где тело змеи коснулось земли.

Определить линию движения змеи можно, проведя линию, соединяющую правый или левый конец следа.

Ссылки

  1. ^ Ризер, Дженнифер М.; Ли, Тай-Де; Тингл, Джессика Л.; Голдман, Дэниел И.; Мендельсон III, Джозеф Р. (9 февраля 2021 г.). «Функциональные последствия конвергентно эволюционировавших микроскопических особенностей кожи на локомоцию змей». PNAS . 118 (6): e2018264118. Bibcode :2021PNAS..11818264R. doi : 10.1073/pnas.2018264118 . PMC  8017952 . PMID  33547241.
  2. ^ Гамильо, Элизабет (9 февраля 2021 г.). «Snakeskin раскрывает секреты, скрывающиеся за скрученным покачиванием Sidewinder». Smithsonian Magazine . Получено 9 ноября 2024 г.
  3. ^ Marvi, H.; Gong, C.; Gravish, N.; Astley, H.; Travers, M.; Hatton, RL; Mendelson, JR; Choset, H.; Hu, DL; Goldman, DI (2014). «Sidewinding с минимальным скольжением: подъем змеи и робота по песчаным склонам». Science . 346 (6206): 224– 229. arXiv : 1410.2945 . Bibcode :2014Sci...346..224M. doi :10.1126/science.1255718. PMID  25301625. S2CID  23364137.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sidewinding&oldid=1256479756"