Рожденные ползать

«Рожденные ползать» – это сказано, конечно, о пресмыкающихся. Совершенно естественно представить себе ползущую по степи черепаху или передвигающуюся «по–пластунски» ящерицу. Крокодил медленно тянет свое тело по влажному берегу, оставляя позади глубокую борозду от тяжелого хвоста. Змеям, кажется, вообще ничего другого не остается, кроме вечного ползания.

В принципе, у пресмыкающихся конечности такие же, как у более высоко организованных четвероногих – птиц и млекопитающих. Если посмотреть внимательно, лапка ящерицы удивительно похожа дайсе на руку человека: у передних конечностей те же плечо, локоть, предплечье, кисть с пальцами, у задней – бедро, колено, голень, стопа. Но конечности рептилий, в общем, развиты гораздо слабее и не могут постоянно поддерживать тело высоко над землей – а это совершенно необходимо для нормального бега. Среди пресмыкающихся нет бегунов, подобных не то чтобы лошади, гепарду или страусу, но и обычной кошке.

Тем не менее, многие пресмыкающиеся могут не только ползать. Освоившие, пожалуй, все возможные места обитания – землю, воду, почву, деревья, скалы, – они используют и самые разные способы перемещения, соответствующие условиям среды. Конечно, и ходят, и бегают, а еще плавают, ныряют, лазают, прыгают, планируют в воздухе.

 

Почему «пресмыкающиеся»?

Название «пресмыкающиеся» точно отражает особенности передвижения этих животных, связанные с расположением их конечностей. Последние находятся по бокам от туловища и далеко отнесены от него. Туловище как бы висит между опорами (у типичных млекопитающих туловище располагается над конечностями, опираясь на них) и чаще всего опускается на землю. Даже при передвижении большинство пресмыкающихся далеко не всегда приподнимают туловище – наоборот, его изгибания и отталкивания от субстрата помогают передвижению наряду с лапами. Настоящие ходьба и бег (с выпрямленными конечностями и приподнятым телом) наблюдаются сравнительно редко, обычно же рептилии ползут, «пресмыкаются» (а безногие иначе просто не могут).

Все пресмыкающиеся, хотя бы иногда, ползают, то есть перемещаются, опираясь брюшной стороной о землю. Казалось бы, что необычного можно ожидать от столь прозаического действия. Но какими многообразными оказываются способы этого «примитивного» ползания по земле!

Самый распространенный способ ползания ящериц – волнообразные изгибания тела, сопровождающиеся поочередной перестановкой лап. При этом передние конечности подтягивают тело, а задние толкают его вперед, но основная энергия продвижения создается именно изгибанием тела, а во многих случаях – и хвоста. Однако есть пресмыкающиеся, такой гибкостью не отличающиеся. В первую очередь, черепахи. Их бронированное тело, естественно, изгибаться не может, и поэтому черепахи способны ползти, только перебирая лапами. Есть ящерицы, которые ползают так же. Например, дисковидное – короткое и приплюснутое – туловище североамериканских жабовидных ящериц в принципе не способно изогнуться.

Степенное передвижение черепахи

Волнообразные изгибания тела – самый распространенный способ ползания змей. Спокойно ползущая змея – удивительно красивое и завораживающее зрелище. Кажется, ничего не происходит. Движения почти незаметны. Тело вроде бы неподвижно лежит и в тоже время быстро перетекает. Ощущение легкости перемещения змеи обманчиво. В ее удивительно сильном теле синхронно и размеренно работает множество мускулов, точно и плавно переносящих тело. Каждая соприкасающаяся с землей точка тела поочередно оказывается в фазе то опоры, то толчка, то переноса вперед. И так постоянно: опора–толчок–перенос, опора–толчок–перенос... Чем длиннее тело, тем больше изгибов и тем стремительнее движение. Поэтому в ходе эволюции тело змей все удлинялось и удлинялось. В этом отношении они – рекордсмены среди позвоночных животных. Число позвонков у них может достигать 435 (у человека, для сравнения, всего 32–33).

Но есть и другие способы ползания. Толстые короткотелые гадюки используют прямолинейный или гусеничный способ ползания. Действительно, длиннотелые личинки многих бабочек ползут именно так, поочередно переставляя сегменты тела с ножками и ложноножками. У змей никаких «ножек» нет – они опираются на одни части тела, в то время как другие несколько вытягиваются и выносятся вперед. Змея как бы плывет по поверхности, совершенно не изгибая тела, и лишь сбоку заметна рябь пробегающих по телу волн сокращения мускулатуры.

Своеобразный «ход» змеи по песку

Своеобразные способы ползания выработали змеи, обитающие в песках. Простые извивания тела здесь неэффективны – их энергия гасится вязким субстратом. И змеи начинают почти ходить, если так можно сказать о совершенно безногих существах: опираясь на заднюю часть тела, они выносят вперед переднюю, затем – наоборот. За такой змеей остается удивительный след: не сплошная извилистая полоса, а прерывистый ряд коротких параллельных полос.

Необычные способы ползания используются живущими под землей амфисбенами: они перемещаются за счет поочередных сближений поперечных колец покровов тела. Волны таких движений «пробегают» по телу спереди назад и, отталкивая тело от малейших неровностей среды, продвигают его вперед. Любопытно, что таким способом амфисбены могут с равным успехом ползти как вперед, так и назад. Кроме того, некоторые амфисбены могут ползти, волнообразно изгибая тело в вертикальной плоскости.

Ползание змей может быть достаточно стремительным, и некоторые из них способны даже погнаться за своей добычей. Однако даже самые быстрые змеи редко развивают скорость, превышающую 8 км/час. Рекорд скорости ползания составляет 16–19 км/час и принадлежит черной мамбе.

Безногие пресмыкающиеся могут не только ползать разными способами, но и... прыгать. Например, американские червеобразные ящерицы – роющие тейиды – могут, отталкиваясь от земли резкими движениями хвоста, прыгать вперед на расстояние, более чем в два раза превышающее длину их тела. Прыгают вперед, собрав сначала тело в кольца, как пружину, а затем резко его распрямив, и некоторые змеи.

Бег – более эффективный способ передвижения, и поэтому, там, где все решает скорость, пресмыкающиеся (кроме безногих) стараются перейти на бег. При этом конечности выпрямляются, туловище приподнимается над землей, и животное бежит характерной для четвероногих рысью. Бегать способны даже черепахи. Некоторые обитающие на открытых пространствах ящерицы иногда могут бегать на двух задних конечностях. При этом нередко передняя часть тела лишь слегка приподнимается над землей, и хотя передние конечности ее не касаются, со стороны это не заметно. Но есть виды, которые при беге почти вертикально поднимают тело и загибают кверху хвост. Так бегает, например, ложный варан – крупная (до одного метра длиной) пустынная ящерица из Перу.

Некоторые крокодилы иногда могут бежать даже галопом. Самые быстрые – крокодилы Джонстона – развивают при этом скорость до 17 км в час.

Максимальную скорость, зарегистрированную среди ящериц, развивают черные игуаны – 34,9 км/час. Правда, бежать с такой скоростью они могут очень недолго – несколько секунд, а то и доли секунды. В то же время есть и необыкновенно медлительные ящерицы. Одна из них – ядозуб, высшее достижение которого в скорости «бега» – около 800 м/час.

Древесные ящерицы прекрасно бегают по вертикальным поверхностям, причем как вверх, так и вниз. Например, крупный геккон токей бежит и по вертикальной, и по горизонтальной поверхности с одинаковой скоростью 0,6–1,2 м/сек.

Общеизвестна медлительность черепах. И действительно, для многих из них нормальной является скорость около 200–300 м в час. Но водные черепахи перемещаются несравненно быстрее. Кожистая черепаха, например, может плыть со скоростью до 35 км/час.

 

Безногие ящерицы и змеи с ногами

Два основных способа передвижения пресмыкающихся – бег и ползание – имеют каждый свои достоинства и недостатки, по–разному проявляющиеся в разных условиях среды. На обширных открытых пространствах, в местах с ровной поверхностью бег довольно эффективен. Но ящерицы очень часто живут там, где, образно говоря, не разбежишься: в каменистых завалах, среди зарослей травы, в толстом рыхлом слое листового опада. Нередко в таких местах ползание – единственный способ передвижения. И тогда случается, что конечности становятся не только ненужными, но даже мешают. Поэтому в нескольких группах ящериц происходит постепенная редукция (уменьшение, а потом и полное исчезновение) конечностей. Особенно ярко это явление выражено у сцинковых ящериц. Сцинки в своем большинстве – проворные изящные ящерицы с длинным гладким телом, чем–то напоминающие змей. Многие из них быстро ползают, извиваясь, как и змеи, всем телом, и поэтому тело у них нередко змееобразно удлиненное. При таком ползании ящерицы прижимают лапки к телу (чтобы они не мешали). У некоторых сцинков конечности, как неиспользуемые органы, упрощаются и исчезают. Есть виды, лапы которых еще сохраняют характерное строение, но уже стали заметно короче. У других, кроме того, уменьшается количество пальцев. Например, у трансваальского сцелотеса на передних лапах только три, а на задних – четыре пальца, а у его сородича – двуногого сцелотеса – передних конечностей нет совсем, в то время как на задних остается лишь два пальчика. Наконец, есть такие сцинки, у которых от задних лап сохраняется лишь едва заметный вырост, и такие, у которых внешне нет и следа конечностей.

Трехпалый халцид – сцинковая ящерица с редуцированными конечностями

Веретеница ломкая

Такие лее удивительные переходы от видов с полностью развитыми конечностями к совершенно безногим наблюдаются в семействе веретеницевых ящериц. Нам более известна замечательная ящерица – веретеница ломкая, широко распространенная в России и в Европе. Это безобидное животное внешне похоже даже не столько на змею, сколько на крупного дождевого червяка. Веретеница ведет скрытный образ жизни, активна в сумерки и ночью, основную часть времени проводит в густом переплетении травы, в трухлявых пнях, норах других животных, то есть в местах, где удобно ползать с ее узким, лишенным конечностей телом. Между тем, близкие родственники веретеницы – североамериканские аллигаторовые ящерицы – имеют вполне развитые лапы, с помощью которых они неплохо бегают по камням и лазают по деревьям. Формы с редуцированными конечностями есть и среди упоминавшихся уже поясохвостов. Это африканские ящерицы хамезауры. Живут они в каменистых степях, где ползают по–змеиному, прекрасно обходясь без помощи лап. У крупночешуйчатой хамезауры, например, передних конечностей вообще нет, а от задних сохраняются только лишенные пальцев выросты.

Есть семейства ящериц, состоящие только из безногих видов. Например, австралийские чешуеноги. Строго говоря, они не совсем безногие: у них сохраняются остатки задних конечностей в виде малозаметных покрытых чешуями выростов (отсюда и название семейства), но зато внешне и по повадкам они особенно похожи на змей. Одно из семейств ящериц так и называется безногие ящерицы, или анниллиды. Дело в том, что у других утративших конечности ящериц внутри тела сохраняются остатки скелета пояса передних конечностей, а у анниллид нет даже этих остатков. В этом семействе всего два вида, распространенных в Северной Америке и обитающих, подобно червям, в рыхлой песчанистой почве. Еще одно экзотическое малочисленное семейство похожих на червей безногих ящериц – дибамусы, которых иногда так и называют – червеобразные ящерицы. Известно всего шесть видов дибамусов. Они распространены ка индо–австралийских островах, где их можно найти в почве тропического леса.

Обыкновенный чешуеног – змееподобная ящерица

В основании хвоста удавчика хорошо заметны рудименты задних конечностей

Предки змей, конечно, имели лапы и в ходе эволюции утратили их так же, как безногие ящерицы. Возможно, это было связано с роющим образом жизни, а может быть, пращуры змей постепенно отказывались от использования конечностей, протискиваясь между камней и густой растительности. Есть гипотезы, согласно которым змеи произошли от животных, постоянно обитавших в воде, где плавали, извиваясь всем телом без использования лал. Но, между прочим, нельзя сказать, что змеи совершенно безноги. У широко известных удавов и питонов сохраняются рудименты задних конечностей в виде хорошо заметных коготков по бокам анального отверстия. Такие же рудиментарные ножки есть у вальковатых змей, распространенных в Южной Америке и в Азии.

 

Бегом... по воде

Самые удивительные бегуны среди ящериц – крупные околоводные василиски: они бегают на задних лапах по поверхности воды. Ящерицы эти довольно крупные (обыкновенный василиск достигает 80 м в длину), но прекрасно бегают и скачут по суше, лазают по деревьям, плавают и ныряют. По свидетельствам очевидцев, бег этих ящериц по воде – зрелище фантастическое. Ящерица прыгает в воду, а затем выныривает и бежит, часто и сильно отталкиваясь от воды задними лапами. Передние лапы и хвост она держит на весу. Вопрос о том, как удается этой тяжелой ящерице с вполне обычными лапами удерживаться на поверхности воды, интересен с точки зрения механики. Оказывается, важную роль играют частота ударов конечностями о воду и изменение взаимного расположения пальцев лапы. Василиск делает около 20 шагов по воде в секунду! Эта невероятная частота позволяет так быстро оторвать лапу от поверхности, что она не успевает даже погрузиться в воду. От резкого удара лапы на поверхности воды моментально создается углубление (как во влажной глине от удара кулаком). Возникающая сила выталкивания достаточна для поддержки тела ящерицы. Однако ничего не получится, если лапа хоть на секунду задержится в этом мгновенно заливающемся водой углублении. Поэтому, когда нога опускается на поверхность воды, ее пальцы широко расставлены, а при поднятии лапы василиск сжимает пальцы – она прямо–таки выдергивается за доли секунды до смыкания воды над возникшим углублением.

Зарегистрирован случай, когда крупный василиск (длиной 80 см) бегом пересек озеро шириной 40 метров, ни разу не погрузившись в воду. Однако обычно эти ящерицы, пробежав несколько шагов, продолжают путь вплавь.