Немного об анатомии и биологии змей

Змеи отличаются от других животных прежде всего отсутствием конечностей. (Только у наиболее крупных удавов сохранились остатки костей таза и зачатки задних конечностей). Строение скелета поражает своеобразием: необычной простотой и вместе с тем сложностью. К черепу непосредственно примыкает туловище. Различия между шейными, грудными, поясничными, крестцовыми и хвостовыми позвонками нет. Скелет состоит из 200-400 более или менее одинаковых подвижных позвонков, соединенных связками. Каждый из позвонков соединен суставом с парой тонких, как у рыбы, ребер. Количество ребер у отдельных видов змей достигает 200. Позвонки, ребра и кожа связаны между собой целой системой сильных и очень упругих мышц. Кожный покров на всей поверхности тела состоит из огромного числа налегающих друг на друга чешуек и щитков. Каждый из них соответствует паре ребер, опирающихся на щиток своими концами. Между щитками, налегающими друг на друга, словно черепицы на крыше, проглядывает тонкая кожа.

При движении змеи каждый брюшной щиток при помощи соответствующих мышц становится под прямым углом к коже. Щитком, находящемся в таком положении, животное опирается о землю. Одно движение мышц - щиток прижат к коже, а на его место вступает следующий. Во время движения змеи щиток за щитком становятся мгновенной точкой опоры и отталкивания, благодаря которым только и возможно поступательное движение. Щитки служат змее как бы сотней крохотных ног, перебирающих по земле.

Движения позвонков, ребер, мышц и щитков строго координированы; они происходят в горизонтальной плоскости. Приподнятая голова змеи опускается на землю, затем подтягивается петля передней трети тела; потом змея опять переносит голову вперед, чтобы снова опереться ею о землю, совершить очередное поступательное движение и подтянуть за собой все тело. До тех пор, пока змея не получит точки опоры, она не в состоянии передвигаться. Змея не сможет двигаться по гладкой поверхности стекла, поскольку поперечные щитки будут лишь скользить по нему.

Если проследить за змеей во время просвечивания ее рентгеновскими лучами, можно убедиться в том, насколько сложны координированные движения ее скелета. Позвоночник легко изгибается в любом направлении и благодаря этому тело змеи может то свертываться кольцом, то приподниматься почти на треть своей длины над землей, то с огромной быстротой устремляться вперед.

У змей нет подвижных век. Прозрачные и сросшиеся вместе веки защищают глаза от повреждения наподобие часового стеклышка. Ведь голова змеи расположена всегда так близко к земле, что без таких природных очков глаза были бы под постоянной угрозой механического повреждения.

Среднее ухо и барабанная перепонка у змей атрофированы, поэтому они глухи в нашем понимании этого слова. Очевидно при тесном соприкосновении с землей змеи воспринимают телом разнообразные колебания, в том числе и звуковые. Земля - источник колебаний, а брюхо змеи - чувствительнейшая мембрана, воспринимающая эти колебания.

Функция языка у змей тоже очень необычна - это орган осязания и обоняния, отсюда и своеобразная форма языка - раздвоенного в виде рогатки. Раздвоенный кончик языка сам по себе не способен воспринимать запах, но это, несомненно, тончайший инструмент для улавливания самых разнообразных запахов. "Поймав" частицы веществ, растворенных в воздухе, кончики языка переносят их к чувствительному анализатору, так называемому органу Якобсона, расположенному в верхнем нёбе ротовой полости.

Удавчик, живущий в песках Средней Азии

Совсем недавно у некоторых гадюк и гремучих змей был обнаружен удивительный орган, предназначенный для ориентации в темноте. Как произошло это открытие, в чем оно заключалось и кому принадлежит, подробно и увлекательно изложено в книге "Тропою легенд" И. Акимушкина^*.

^* (И. Акимушкин. Тропою легенд. М., Молодая гвардия, 1961.)

Более двухсот лет ученые решали заданную природой головоломку, пытаясь установить, какую роль в жизни змей играют загадочные парные лицевые ямки. Проведенные анатомами тридцать лет назад тщательные исследования показали, что лицевые ямки гремучих змей не связаны непосредственно ни с ушами, ни с глазами, ни с какими-либо другими соседними с ними органами. Они представляют собой небольшие углубления в верхней челюсти. Каждая ямка на некоторой глубине от входного отверстия разделена поперечной мембраной, перегораживающей ее на две камеры - наружную и внутреннюю. Наружная лежит впереди и открывается широким воронкообразным отверстием на коже, между глазом и ноздрей, прилегая к области слуховых чешуи. Внутренняя камера, лежащая позади наружной, казалась полностью замкнутой. Лишь позднее удалось заметить, что камера сообщается с внешней средой узким длинным каналом, открывающимся на поверхности кожи около переднего угла глаза почти микроскопической порой. Однако размеры этой поры по мере надобности могут, по-видимому, значительно увеличиваться, так как отверстие снабжено кольцевой замыкающей мускулатурой. Перегородка, разделяющая обе камеры, имеет толщину всего 0,025 мм. Густые переплетения нервных окончаний пронизывают ее во всех направлениях. Ученые пришли к выводу, что лицевые ямки - это органы чувств. Но каких именно, оставалось неясным.

В 1937 г. два американских ученых - Д. Нобл и А. Шмидт опубликовали результаты своих исследований, в которых сообщали итоги многолетних опытов. Им удалось установить, что лицевые ямки представляют собой не что иное, как термолокаторы! Эти органы чувств способны улавливать тепловые лучи и определять по их направлению местонахождение любого нагретого тела, испускающего лучи. Ученые экспериментировали с гремучими змеями, искусственно лишенными всех известных науке органов чувств. К змее подносили обернутую черной бумагой электрическую лампочку. Пока лампа была холодной, змея не обращала на нее никакого внимания. Но если лампочка нагревалась - змея это сразу чувствовала. Она поднимала голову, настораживалась. Лампочку приближали повторно, и змея делала молниеносный бросок, чтобы укусить теплую "жертву". Искусственно ослепленная змея не видела лампы, но делала попытку кусать точно, без промаха.

Экспериментаторы установили, что змея обнаруживает нагретые предметы, температура которых лишь на 0,2°С выше температуры окружающего воздуха, при условии, если их приблизить к самой морде змеи. Более теплые предметы она в состоянии обнаружить на расстоянии до 35 см. В холодной комнате термолокаторы змеи становятся более точными, поскольку они приспособлены главным образом для ночной охоты. С их помощью змея разыскивает мелких теплокровных зверьков и птиц.

В этих опытах показателем того, что змея обнаружила теплую лампочку, служил ее бросок. Но ведь змея еще до того, как бросалась в атаку, уже чувствовала приближение теплого предмета. Следовательно, нужно было отыскать какие-то другие, более точные признаки, по которым можно судить о тонкости термолокационного чувства змеи. С этой целью американские физиологи Т. Буллок и Р. Каулс в 1952 г. провели дополнительные эксперименты. Сигналом, оповещающим о том, что предмет обнаружен термолокатором змеи, они выбрали не бросок змеи, а изменение биотоков в нерве лицевой ямки.

Известно, что все процессы возбуждения в организме животных и человека сопровождаются возникающими в мышцах и нервах слабыми электрическими токами. Напряжение их чрезвычайно невелико: лишь сотые доли вольта. Это биотоки нетрудно обнаружить при помощи тончайших электроизмерительных приборов.

Т. Буллок и Р. Каулс наркотизировали змей небольшой дозой яда кураре. После этого они изолировали от мышц и других тканей один из нервов, разветляющихся в мембране ямки, и соединяли его с прибором. Затем лицевые ямки подвергались различным воздействиям: их освещали светом, лишенным инфракрасных лучей, подносили вплотную сильно пахнущие вещества, раздражали громким звуком, вибрацией, щипками.

Во всех случаях нерв не реагировал: биотоки в нем не возникали. Но стоило лишь приблизить к голове змеи нагретый предмет, даже человеческую руку, как в нерве возникало возбуждение - прибор отмечал появление биотоков. Нерв возбуждается в еще большей степени при освещении его инфракрасными лучами. Наибольшую реакцию нерва вызвали длинноволновые инфракрасные лучи порядка 0,01-0,015 мм, т. е. такие, которые несут максимум тепловой энергии, излучаемой телом теплокровных животных.

Оказалось также, что термолокаторы гремучих змей способны обнаруживать не только более теплые, но и более холодные, чем окружающий воздух, предметы. Важно, чтобы температура любого предмета была хотя бы на несколько десятых долей градуса выше или ниже окружающего воздуха.

Воронкообразные отверстия лицевых ямок направлены вперед и поэтому зона действия термолокатора расположена впереди головы змеи. Вверх от горизонтали она занимает сектор в 45°, а вниз - 35°. Вправо и влево от продольной оси тела змеи поле действия термолокатора ограничено углом в 10°.

Термолокаторы змеи действуют по принципу своеобразного термоэлемента. Тончайшая мембрана, разделяющая две камеры лицевой ямки, подвергается с двух сторон воздействию разных температур. Внутренняя камера сообщается с внешней средой узким каналом. Поэтому во внутренней камере сохраняется температура окружающего воздуха. Наружная камера своим широким отверстием - теплоуловителем - направлена в сторону исследуемого объекта. Тепловые лучи, которые он испускает, нагревают переднюю стенку мембраны. По разности температур на внутренней и наружной поверхности мембраны, одновременно воспринимаемых нервами, в мозгу возникает ощущение излучающего тепловую энергию предмета.

Подобные органы термолокации были обнаружены не только у гремучих змей, но и у питонов и удавов. У них они имеют вид небольших ямок на губах. У африканской, персидской и некоторых других видов гадюк маленькие ямки, расположенные над ноздрями, служат, очевидно, для тех же целей.

Термолокатор змей - пример еще одного из удивительных приспособлений живого организма к окружающей среде, возникших в процессе эволюции.

Но вернемся к другим особенностям строения органов змеи.

Удавы и питоны снабжены двумя одинаково развитыми легкими. Зато у гадюк и морских змей всего одно легкое. У змей относительно небольшое сердце, удаленное на значительное расстояние от головы. У аспидов, например, оно лежит в начале второй трети туловища.

Спинной мозг змей объемист и по своей массе значительно превосходит головной. Он заполняет внутреннюю полость позвоночного столба по всей длине.

Своеобразное строение имеют кости головы. Кости, образующие верхнюю челюсть, подвижно соединены между собой и с соседними костями, а левая и правая половины нижней челюсти скреплены растяжимой связкой. Это позволяет змеям широко раскрывать рот и заглатывать добычу довольно больших размеров. Гюрза, голова которой не превышает 5-7 кв. см, может раздаваться во все стороны настолько, что в состоянии проглотить голубя или крысу.

Кости черепа, связки и мышцы головы растягиваются до отказа, когда змея заглатывает добычу

Зубы у змей служат главным образом для захвата и удержания жертвы, два более крупных зуба - для ее умерщвления и защиты в момент опасности.

Большинство змей питается грызунами, птицами и насекомыми. Установлено, что змеи, питающиеся хладнокровными животными (насекомыми, лягушками, ящерицами), принимают пищу не реже одного раза в неделю. Змеи, питающиеся теплокровными (птицами, грызунами), в состоянии выдерживать длительное голодание. В благоприятные месяцы года змеи питаются один-два раза в сутки, охотясь ночью на грызунов и птиц, ранним утром и вечером - на насекомых.

В неволе, при наличии воды, змеи лежат в террариумах без пищи по нескольку месяцев.

Змеи обладают сильно развитой мускулатурой. Межреберных мышц у них столько же, сколько и ребер. Кроме того вдоль спины проходят мышцы, прикрепленные к ребрам и позвонкам. Это позволяет змеям энергично двигаться в самых разнообразных направлениях. Мышцы змей, как и у всех рептилий, имеют бледную окраску.

Внушительное зрелище представляет собой гремучая змея, обладательница мощных мускулов и связок, в позе угрозы. Тело ее напоминает в эти минуты тугую стальную пружину, готовую развернуться со страшной силой. Хвостовой конец свернут в спиральное кольцо, в центре которого вертикально выставлена трещетка, издающая довольно отчетливый шелест. Средняя часть тела поднята под углом в виде высокого столбика. Внезапная встреча с такой змеей опасна даже для опытного змеелова.

Лишь немногие змеи могут, подобно кобре, поднимать переднюю треть тела и совсем немногие, подобно исполинской анаконде, поднимают переднюю половину. Далеко не все змеи, схваченные за хвост, в состоянии изогнуться на весу так, чтобы укусить кисть руки.

Змеи, живущие на берегах рек и озер, в морях и океанах, великолепные пловцы. В воде они совершают такие же энергичные движения, как и на суше. Змеи способны быстро взбираться на деревья, двигаясь по спирали вокруг ствола. Движения их напоминают перемещение гусениц, опирающихся попеременно на переднюю, среднюю и заднюю часть тела. Хорошо взбирается и лазает по деревьям, прячась в листве, древесная гадюка Ваглера - обитатель Южной Америки.

Принято считать, что змеи не в состоянии совершать прыжок. Исключение составляют несколько змей, в их числе индийский короткий питон и прыгающая ямкоголовая гадюка, живущая в Центральной Америке. Эта змея, достигающая метра в длину, обладает чрезвычайно сильной мускулатурой. Относительно короткая, она кажется непомерно толстой и большеголовой. Собрав тело в плотную спираль, гадюка делает бросок на расстояние более 60 см. Если гадюка находится на бугре, пне или на краю рва, то она в состоянии прыгнуть и дальше. Местное население знает, сколь опасен этот ядовитый прыгун, заметить которого нелегко из-за пестрой защитной окраски.

За несколько дней до линьки змеи становятся как бы слепыми: роговой покров глаз делается мутным и непрозрачным. Змеи не появляются в таком состоянии под лучами солнца из-за невольной "слепоты" и чтобы не потерять влагу, нужную для сбрасывания рогового слоя во время линьки. Они обычно залегают в щелях скал или других скрытых местах до тех пор, пока их зрение не восстановится. В это время змеи определяют обстановку при помощи языка, способного осязать окружающее, а гремучие змеи и питоны даже охотятся, используя термолокаторы.

Индийский короткий питон способен совершать прыжок

Змеи перед линянием трутся мордой о землю, пока не лопнет и не начнет отделяться кожа от передней части головы: сначала отделяется тонкая, прозрачная надкожица на губах, образуется большое отверстие. В результате появляются две лопасти, одна на верхней части головы, другая на нижней. Они отгибаются назад и постепенно выворачиваются. В конце концов внутренняя поверхность оказывается обращенной наружу. Чтобы ускорить линьку и освободиться от "выползня", змеи проползают сквозь узкие щели между камнями и колючими кустами.

Змеи часто сбрасывают свой роговой покров после откладки яиц. Более молодые особи линяют чаще, чем старые. Тихоокеанские гремучие змеи линяют в течение первого года жизни от трех до шести раз. Во взрослом состоянии они линяют только раз в год - полтора. Некоторые крупные змеи, вроде сетчатого питона Малайского архипелага, линяют почти ежемесячно. Змеи пустынь - лишь один или два раза в год.

Вскоре после первого весеннего линяния у змей начинается спаривание. В это время змеи собираются группами.

В легендах часто говорится о больших клубках, состоящих из нескольких змей. Суеверные люди называли такие клубки "змеиными яйцами" и приписывали им чудодейственную силу. На самом же деле во время спаривания самец и самка, тесно обвив друг друга, часами лежат, избрав для этого тенистое место.

В брачный период между самцами гадюк происходят сражения. Они поднимают передние части тела вертикально и стоят в такой позе, делая колебательные движения и издавая шипение. Затем змеи начинают сталкиваться головами, перевиваются, движутся некоторое время вместе и затем расходятся. Как правило, в период сражений гадюки не кусаются.

Приблизительно через четыре месяца самка откладывает в теплом и сыром месте от шести до сорока яиц, а у исполинских змей - до ста. Змеи некоторых видов откладывают настолько созревшие яйца, что детеныши разрывают яйцевые оболочки или в теле матери или тотчас же после откладывания. Мать заботится о детенышах мало или не опекает их вовсе. Детеныши некоторых змей в первые годы жизни растут довольно быстро, потом все медленнее и, наконец, рост их в течение года едва заметно увеличивается, хотя они и продолжают расти до конца своей жизни.

В Мексике, в зоопарке, я увидел потомство одной из самых крупных гадюк американского континента - бушмейстера. Это живородящая змея была матерью полсотни детенышей. Длина взрослой самки достигала 210 см, детенышей - 25 см. Изящные, ярко раскрашенные змейки, лишь вчера появившиеся на свет, энергично сновали возле матери. Они были настолько красивы, что их невольно хотелось взять в руки. Но нас предупредили, что они способны кусаться. Потому их отгородили стеклянной стенкой от посетителей зоопарка.

Змеи редко размножаются в неволе. Королевская кобра в зоосаде Бронкса, расположенном в пригороде Нью-Йорка, однажды отложила 41 яйцо. Это был второй случай, когда кобра отложила яйца в неволе. Служитель перенес яйца в эластичной коробке в термостат. Оставшаяся без яиц кобра-мать буквально бесилась от злобы и пять яиц пришлось вернуть из инкубатора в гнездо. На следующий год все яйца оставили возле кобры: многие из них кобра повредила, из оставшихся вылупились маленькие змеи.

Линька змеи начинается с головы

Змеи как правило быстро привыкают к неволе. Первое время они иногда отказываются принимать пищу. В таких случаях следует давать живых мышей, позже можно скармливать мертвых животных и даже кусочки мяса. Если змея продолжает отказываться от пищи, ее можно кормить, вливая в желудок через введенную в пищевод стеклянную воронку куриное яйцо.

Змеи постепенно привыкают к постоянно ухаживающему за ними человеку: реагируют на звук шагов и открываемой дверцы клетки, берут предлагаемую пищу из щипцов, позволяют трогать себя. Однако следует помнить, что змея может неожиданно укусить и после того, как на протяжении нескольких месяцев считалась ручной.

Подолгу упорствуют, отказываясь от пищи, южно-американские гремучие змеи. В ряде случаев, впущенные к сильно ядовитым змеям крысы не производили на змей никакого впечатления. В свою очередь, крысы не испытывали ни малейшего страха перед змеями. Шум, производимый погремушками, возбуждал лишь их любопытство Крысы перебегали через тела змей, скакали по их спинам, и в конце концов, к огорчению владельца змей, загрызли одну из них.

Иногда гремучие змеи голодали в зоопарках до девяти месяцев. Во время длительного поста змеи пили воду, купались, сбрасывали кожу и после этого неожиданно приобретали аппетит.

Змеи различных родов, посаженные в одну клетку или террариум, как правило, уживаются между собой. Можно посадить вместе до сотни ужей различных видов, присоединить к ним несколько гадюк и наблюдать их полное взаимное равнодушие. Но может произойти обратное, если поместить к ним ужа, пища которого неизвестна. Миролюбивый и безвредный с виду уж может нападать на своих родичей, мало уступающих ему по величине.

В одном из наших террариумов содержались вместе полоз и довольно крупная кобра. Однажды кобра исчезла. Поиски ее оказались безрезультатными. Побег кобры вызвал большой переполох. Кто-то случайно обратил внимание на огромную толщину тела полоза; таинственное исчезновение кобры было разгадано: ее проглотил полоз.

В террариуме, где содержатся змеи, непременно должен быть бассейн с водой для купанья, песок, крупные камни, электролампа с абажуром конической формы. Чистота и систематическое облучение ультрафиолетовым светом благотворно влияют на змей. Считают, что при хорошем уходе змеи выдерживают неволю в зоопарках на протяжении 10-12 лет.