Φίδι

Εξέλιξη

Τα φίδια πιστεύεται ότι εξελίχθηκαν από τις σαύρες. Τα πρώτα απολιθώματα φιδιών προέρχονται από την Κάτω Κρητιδική περίοδο. Ένα ευρύ φάσμα φιδιών εμφανίστηκε κατά την περίοδο του Παλαιόκαινου (περίπου 66 έως 56 εκατομμύρια χρόνια πριν).

Δεν είναι κλάση

Τα Squamata είναι σίγουρα μια μονοφυλετική ομάδα: είναι αδελφή ομάδα με τα Tuatara. Κρίνοντας από το αρχείο των απολιθωμάτων τους, τα squamates ήταν παρόντα στο Μεσοζωικό, αλλά είχαν δευτερεύουσα θέση στην οικολογία της ξηράς. Τρεις από τις έξι σειρές καταγράφονται για πρώτη φορά στο Ανώτερο Ιουρασικό, οι άλλες στο Κρητιδικό. Πιθανώς όλα, σίγουρα οι σαύρες, προέκυψαν νωρίτερα στο Ιουρασικό. Οι Μοσαύροι του Ανώτερου Κρητιδικού ήταν μακράν οι πιο επιτυχημένες από όλες τις σαύρες, αποτελώντας το κορυφαίο αρπακτικό στο οικοσύστημά τους.

Παρόλο που τα φίδια και οι σαύρες μοιάζουν πολύ διαφορετικά, κανένα από τα δύο δεν αποτελεί κανονική κλάση. Τα φίδια προήλθαν από τις πρώιμες σαύρες, όχι μία φορά, αλλά πολλές φορές.

Υπάρχει μια μονοφυλετική κλάση εντός των Squamata. Πρόκειται για τα Toxicofera. Περιλαμβάνει όλα τα δηλητηριώδη φίδια και σαύρες και πολλά συγγενικά μη δηλητηριώδη είδη. Η απόδειξη γι' αυτό βρίσκεται σε πρόσφατες μοριακές αναλύσεις.

Απολιθωμένα φίδια

Βρέθηκε το απολίθωμα ενός πρωτόγονου φιδιού από την Κάτω Κρητιδική περίοδο. Έζησε πριν από περίπου 113 εκατομμύρια χρόνια. Είχε μάλλον μικρά μπροστινά και πίσω πόδια. Έχουν βρεθεί αρκετά άλλα απολιθωμένα φίδια με μικρά πίσω πόδια, αλλά αυτό είναι το πρώτο με τα τέσσερα πόδια. Το φίδι, Tetrapodophis amplectus, ζούσε στην ξηρά και ήταν προσαρμοσμένο στο σκάψιμο. Ο ερευνητής δήλωσε ότι υπήρχαν "πολλά πολύ προηγμένα χαρακτηριστικά φιδιού, συμπεριλαμβανομένων των αγκιστρωτών δοντιών του, της εύκαμπτης σιαγόνας και της σπονδυλικής στήλης - και ακόμη και λέπια που έμοιαζαν με φίδι. Και υπάρχει και το περιεχόμενο του εντέρου - έχει καταπιεί ένα άλλο σπονδυλωτό. Κυνηγούσε άλλα ζώα, κάτι που είναι χαρακτηριστικό των φιδιών". Το φίδι προέρχεται από τον σχηματισμό Crato στη Βραζιλία και βρισκόταν σε ιδιωτική συλλογή για πολλά χρόνια. Ανακαλύφθηκε εκ νέου σε ένα μουσείο στο Solnhofen της Βαυαρίας.

Venom

Τα περισσότερα φίδια δεν είναι δηλητηριώδη. Αυτά που έχουν δηλητήριο το χρησιμοποιούν κυρίως για να σκοτώσουν και να υποτάξουν τα θηράματα και όχι για αυτοάμυνα. Ορισμένα έχουν δηλητήριο αρκετά ισχυρό ώστε να προκαλέσουν επώδυνο τραυματισμό ή θάνατο στον άνθρωπο. Τα μη δηλητηριώδη φίδια είτε καταπίνουν το θήραμα ζωντανό είτε σκοτώνουν με συμπίεση.

Δύο ταξινομικές οικογένειες είναι εξ ολοκλήρου δηλητηριώδεις:

• Elapids - κόμπρες, συμπεριλαμβανομένων των king cobras, kraits, mambas, Australian copperheads, sea snakes και coral snakes.
• Viperids - οχιές, κροταλίες, χαλκοκέφαλοι/βαμβακόστομα και bushmasters.

Μια τρίτη οικογένεια με τα φίδια με "οπίσθια δόντια" (και τα περισσότερα από τα άλλα είδη φιδιών) είναι οι

• Colubrids - boomslangs, φίδια δέντρων, φίδια αμπέλου, φίδια μαγγροβίων, αλλά δεν είναι όλα τα colubrids δηλητηριώδη.

Ανατομία

Πολλά φίδια έχουν κρανία με περισσότερες αρθρώσεις από τους προγόνους τους σαύρες. Αυτό τα βοηθά να καταπίνουν θηράματα πολύ μεγαλύτερα από το κεφάλι τους. Τα οστά του κεφαλιού και των γνάθων μπορούν να απομακρυνθούν για να αφήσουν μεγάλα θηράματα να μετακινηθούν μέσα στο σώμα τους. Ο λαιμός, το στομάχι και τα έντερα μπορούν επίσης να επεκταθούν με τον πιο εκπληκτικό τρόπο. Με αυτόν τον τρόπο, ένα φίδι που μοιάζει λεπτό μπορεί να καταπιεί και να χωνέψει ένα μεγαλύτερο ζώο.

Για να χωρέσουν στο στενό σώμα τους, τα συζευγμένα όργανα των φιδιών (όπως τα νεφρά) βρίσκονται το ένα μπροστά από το άλλο αντί να είναι το ένα δίπλα στο άλλο, και τα περισσότερα φίδια έχουν μόνο έναν λειτουργικό πνεύμονα. Ορισμένα είδη έχουν μια πυελική ζώνη με ένα ζεύγος υπολειμματικών νυχιών εκατέρωθεν της κλοάκας. Πρόκειται για κατάλοιπο των ποδιών που δεν εμφανίζονται στα σύγχρονα φίδια.

Shedding

Τα φίδια πρέπει να αποβάλλουν τακτικά το δέρμα τους όσο μεγαλώνουν. Αυτό ονομάζεται γδάρσιμο. Τα φίδια αποβάλλουν το δέρμα τους τρίβοντας το κεφάλι τους σε κάτι τραχύ και σκληρό, όπως ένα κομμάτι ξύλο ή μια πέτρα. Αυτό προκαλεί το άνοιγμα του δέρματος, το οποίο είναι ήδη τεντωμένο. Το φίδι συνεχίζει να τρίβει το δέρμα του σε διάφορα τραχιά αντικείμενα μέχρι να αποκολληθεί το δέρμα από το κεφάλι του. Αυτό του επιτρέπει να συρθεί έξω, γυρίζοντας το δέρμα προς τα έξω.

Feeding

Όλα τα φίδια είναι σαρκοφάγα- τρώνε άλλα ζώα. Ορισμένα είναι δηλητηριώδη- εγχέουν δηλητήριο κατά μήκος των αυλακώσεων στα δόντια τους. Ορισμένα φίδια είναι σφίχτες. Τα σφιγκτήρες δεν είναι δηλητηριώδη, οπότε σφίγγουν το θήραμά τους μέχρι θανάτου. Τα φίδια καταπίνουν την τροφή τους ολόκληρη και δεν μπορούν να μασήσουν. Επειδή τα φίδια είναι ψυχρόαιμα, δεν χρειάζεται να τρώνε τόσο τακτικά όσο τα θηλαστικά. Οι άνθρωποι που έχουν κατοικίδια φίδια τα ταΐζουν τόσο σπάνια όσο μία φορά το μήνα. Ορισμένα φίδια μπορεί να περάσουν και έξι μήνες χωρίς ένα καλό γεύμα.

Τα φίδια έχουν μια πολύ εύκαμπτη κάτω σιαγόνα, τα δύο μισά της οποίας δεν είναι άκαμπτα συνδεδεμένα, και πολλές άλλες αρθρώσεις στο κρανίο τους. Μπορούν να ανοίξουν το στόμα τους αρκετά διάπλατα ώστε να καταπιούν ολόκληρο το θήραμά τους, ακόμη και αν το θήραμα έχει μεγαλύτερη διάμετρο από το ίδιο το φίδι.

Κίνηση

Η έλλειψη χεριών και ποδιών δεν εμποδίζει τα φίδια να κινούνται. Έχουν αναπτύξει πολλούς διαφορετικούς τρόπους κίνησης για να αντιμετωπίσουν συγκεκριμένα περιβάλλοντα. Κάθε τύπος κίνησης των φιδιών είναι διακριτός και ξεχωριστός από τους άλλους.

Πλευρική κυμάτωση

Η πλευρική κυμάτωση είναι ο μοναδικός τρόπος κίνησης ενός φιδιού στο νερό και ο πιο συνηθισμένος τρόπος κίνησης συνολικά. Σε αυτόν τον τρόπο, το σώμα του φιδιού λυγίζει εναλλάξ προς τα αριστερά και προς τα δεξιά, με αποτέλεσμα μια σειρά από "κύματα" που κινούνται προς τα πίσω. Αν και η κίνηση αυτή φαίνεται γρήγορη, σπάνια έχουν δει φίδια να κινούνται γρηγορότερα από δύο μήκη σώματος ανά δευτερόλεπτο, συχνά πολύ λιγότερο. Αυτός ο τρόπος κίνησης έχει την ίδια ποσότητα θερμίδων που καίγονται ανά μέτρο κίνησης με το τρέξιμο σε σαύρες της ίδιας μάζας.

Επίγεια

Η χερσαία πλευρική κύλιση είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος μετακίνησης για τα περισσότερα είδη φιδιών. Σε αυτόν τον τρόπο, τα οπίσθια κινούμενα κύματα ωθούνται σε σημεία επαφής στο περιβάλλον, όπως πέτρες, κλαδιά, ανωμαλίες στο έδαφος κ.λπ. Κάθε ένα από αυτά τα περιβαλλοντικά αντικείμενα, με τη σειρά του, δημιουργεί μια δύναμη αντίδρασης που κατευθύνεται προς τα εμπρός και προς τη μεσαία γραμμή του φιδιού, με αποτέλεσμα την προς τα εμπρός ώθηση, ενώ οι πλευρικές συνιστώσες εξουδετερώνονται. Η ταχύτητα αυτής της κίνησης εξαρτάται από την πυκνότητα των σημείων ώθησης στο περιβάλλον, με μια μέση πυκνότητα περίπου 8 κατά μήκος του φιδιού να είναι ιδανική. Η ταχύτητα του κύματος είναι ακριβώς η ίδια με την ταχύτητα του φιδιού, με αποτέλεσμα κάθε σημείο στο σώμα του φιδιού να ακολουθεί την πορεία του σημείου που βρίσκεται μπροστά του, επιτρέποντας στα φίδια να κινούνται μέσα από πολύ πυκνή βλάστηση και μικρά ανοίγματα.

Υδρόβια

Τα φίδια κινούνται μέσα στο νερό μετακινώντας το σώμα τους με μια κίνηση που μοιάζει με κύμα. Τα κύματα γίνονται μεγαλύτερα καθώς κινούνται προς τα κάτω στο σώμα του φιδιού και το κύμα ταξιδεύει προς τα πίσω ταχύτερα από ό,τι το φίδι κινείται προς τα εμπρός. Η ώθηση επιτυγχάνεται πιέζοντας το σώμα τους προς το νερό: αυτό έχει ως αποτέλεσμα την παρατηρούμενη ολίσθηση. Παρά τις συνολικές ομοιότητες, μελέτες δείχνουν ότι το μοτίβο της μυϊκής ενεργοποίησης είναι διαφορετικό στην υδρόβια έναντι της χερσαίας πλευρικής κυμάτωσης, γεγονός που δικαιολογεί την ονομασία τους ως ξεχωριστών τρόπων. Όλα τα φίδια μπορούν να κυματίζουν πλευρικά προς τα εμπρός (με κύματα που κινούνται προς τα πίσω), αλλά μόνο τα θαλάσσια φίδια έχουν παρατηρηθεί να αντιστρέφουν την κίνηση (να κινούνται προς τα πίσω με κύματα που κινούνται προς τα εμπρός).

Sidewinding

Αυτό χρησιμοποιείται συχνότερα από τα κολοβροειδή φίδια (κολοβίδες, ελαπίδες και οχιές). Το χρησιμοποιούν όταν το περιβάλλον δεν έχει κάτι σταθερό για να πιέσουν, όπως μια γλιστερή λάσπη ή ένας αμμόλοφος. Η πλευρική αναδίπλωση είναι μια τροποποιημένη μορφή πλευρικού κυματισμού κατά την οποία όλα τα τμήματα του σώματος που προσανατολίζονται προς μια κατεύθυνση παραμένουν σε επαφή με το έδαφος, ενώ τα άλλα τμήματα ανασηκώνονται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ιδιόμορφη κίνηση "κύλισης". Αυτός ο τρόπος μετακίνησης ξεπερνά την ολισθηρότητα της άμμου ή της λάσπης, καθώς ωθείται μόνο με στατικά τμήματα του σώματος, ελαχιστοποιώντας έτσι την ολίσθηση. Ο στατικός χαρακτήρας των σημείων επαφής μπορεί να φανεί από τα ίχνη ενός φιδιού που κινείται πλαγιολισθαίνοντας, τα οποία εμφανίζουν το αποτύπωμα κάθε κλίμακας της κοιλιάς, χωρίς καμία κηλίδα. Αυτός ο τρόπος μετακίνησης έχει πολύ χαμηλό θερμιδικό κόστος, λιγότερο από το ⅓ του κόστους που έχει μια σαύρα ή ένα κανονικό φίδι για να μετακινηθεί στην ίδια απόσταση.

Κονσερτίνα

Όταν δεν υπάρχουν σημεία ώθησης, αλλά ο χώρος είναι πολύ στενός για πλευρική κίνηση, όπως σε σήραγγες, τα φίδια βασίζονται στην κίνηση με concertina. Σε αυτή τη λειτουργία, το φίδι στηρίζει το πίσω μέρος του σώματός του στον τοίχο της σήραγγας, ενώ το μπροστινό μέρος του φιδιού εκτείνεται και ισιώνει. Το μπροστινό τμήμα λυγίζει στη συνέχεια και σχηματίζει ένα σημείο αγκύρωσης, ενώ το πίσω τμήμα ισιώνεται και τραβιέται προς τα εμπρός. Αυτός ο τρόπος μετακίνησης είναι αργός και πολύ απαιτητικός, καθώς χρειάζεται έως και επτά φορές περισσότερη ενέργεια από την ενέργεια που απαιτείται για την ίδια απόσταση σε σχέση με τον πλευρικό κυματισμό. Αυτό το υψηλό κόστος οφείλεται στις επανειλημμένες στάσεις και εκκινήσεις τμημάτων του σώματος καθώς και στην ανάγκη χρήσης των μυών για την αντιστήριξη στα τοιχώματα της σήραγγας.

Ορθογώνια

Ο πιο αργός τρόπος μετακίνησης του φιδιού είναι η ευθύγραμμη μετακίνηση, η οποία είναι και η μόνη κατά την οποία το φίδι δεν χρειάζεται να λυγίσει το σώμα του πλευρικά, αν και μπορεί να το κάνει όταν στρίβει. Σε αυτόν τον τρόπο, τα λέπια της κοιλιάς ανασηκώνονται και τραβιούνται προς τα εμπρός πριν τοποθετηθούν προς τα κάτω και το σώμα τραβηχτεί πάνω τους. Τα κύματα κίνησης και στάσης περνούν προς τα πίσω, με αποτέλεσμα μια σειρά από κυματισμούς στο δέρμα. Τα πλευρά του φιδιού δεν κινούνται σε αυτόν τον τρόπο κίνησης και αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνότερα από μεγάλους πύθωνες, boas και οχιές όταν καταδιώκουν το θήραμα σε ανοιχτό έδαφος, καθώς οι κινήσεις του φιδιού είναι λεπτές και πιο δύσκολο να εντοπιστούν από το θήραμά τους με αυτόν τον τρόπο.

Άλλα

Η μετακίνηση των φιδιών στα δέντρα έχει μελετηθεί μόλις πρόσφατα. Ενώ βρίσκονται στα κλαδιά των δέντρων, τα φίδια χρησιμοποιούν διάφορους τρόπους μετακίνησης ανάλογα με το είδος και την υφή του φλοιού. Σε γενικές γραμμές, τα φίδια χρησιμοποιούν μια τροποποιημένη μορφή κίνησης concertina σε λεία κλαδιά, αλλά θα κυματιστούν πλευρικά αν υπάρχουν σημεία επαφής. Τα φίδια κινούνται γρηγορότερα σε μικρά κλαδιά και όταν υπάρχουν σημεία επαφής, σε αντίθεση με τα ζώα με άκρα, τα οποία τα καταφέρνουν καλύτερα σε μεγάλα κλαδιά με μικρή "ακαταστασία".

Τα γλιστρώντας φίδια (Chrysopelea) της Νοτιοανατολικής Ασίας εκτοξεύονται από τις άκρες των κλαδιών, ανοίγοντας τις πλευρές τους και κυματίζοντας πλευρικά καθώς γλιστρούν μεταξύ των δέντρων. Αυτά τα φίδια μπορούν να εκτελέσουν ελεγχόμενη ολίσθηση για εκατοντάδες μέτρα ανάλογα με το ύψος εκτόξευσης και μπορούν ακόμη και να γυρίσουν στον αέρα.

Θαλάσσιο κρείττονο, Laticauda


Ένας κροταλίας Mojave (Crotalus scutulatus) που κινείται στο πλάι