文章介绍了世界“奔跑”速度最快的蛇——沙漠响尾蛇,并详细阐述了蛇类没有脚却能“跑”的原因及蛇的行走方式和行走原理。文章还介绍了蛇的四肢退化过程及其生存优势。
蛇是一类古老的爬行动物,最早的蛇出现在距今约1.67亿年前,蛇的四肢退化是一个复杂的过程,涉及到基因、环境和适应性的相互作用。脚从有到无的蛇的进化过程中,最早的祖先是一类穴居的蜥蜴。基因突变导致一部分蛇出现四肢退化的特征,这个特征通过遗传传递给下一代。蛇的四肢退化有利于其在洞穴中躲避危险、在沙漠中行走、提高隐藏能力和生存能力。
虽然蛇的四肢退化了,但是它们依然可以在树木、水中等不同环境中自如地活动。蛇的行走方式主要有蠕动式行走、带动式行走和悬挂式行走三种。蛇的行走原理是靠肌肉、骨骼以及腹板共同协作完成的。
不同的蛇有着不同的行走方式,以适应不同的生存环境和提高生存能力。例如,蠕动式行走是蛇最常见的行走方式,可以让蛇在狭窄的地方穿行;带动式行走则能让一些蛇类快速移动;而悬挂式行走则常见于树上的蛇。
世界“奔跑”速度最快的蛇是沙漠响尾蛇,它能以每小时29公里的速度“奔跑”,相当于一秒就能跑8米,这个速度虽然比不上世界短跑冠军,但足以秒杀大部分的人了,最关键的是蛇是没有脚的,它们的速度完全是靠身体爆发出来的。
那么,为什么蛇没有脚也能“跑”呢?
脚从有到无的蛇
蛇是一类古老的爬行动物,从目前已发现的化石来看,最早的蛇出现在距今约1.67亿年前,此时的蛇类祖先是有四肢了,一直到距今约9000万年前,蛇才进化掉了四肢,成为了无足爬行动物,也就是说蛇用了接近7000万年的时间才将四肢退化掉。
那么,为什么蛇要退化掉四肢呢?或者说为何退化了四肢的蛇成功的生存至今呢?
原始蛇的四肢退化必然是基因突变的结果,至于这个基因突变为什么会出现,答案很简单:不知道,因为基因突变本身就是无序的,它是不受控制的,这个也很好理解,如果动物能控制自己基因突变的方向,那么动物早就要啥有啥了。
在蛇的基因组中,发生了关于四肢生长的基因突变,这导致了一部分蛇出现四肢退化的特征。通过一代代的积累,这个特征越来越明显,最终完全消失掉,既然如此,退化四肢必然是对蛇的生存有着重大的利好,不然这个基因突变是不可能被自然选择保留的,
所以,我们来看一下,退化四肢对蛇生存的好处。
首先,蛇类最早的祖先是一类穴居的蜥蜴,
它们是生活在白垩纪的洞蜥,洞蜥是一种小型的爬行动物,而当退化四肢的基因突变出现后,那些出现了该基因突变的洞蜥相比较其他洞蜥,在遇到危险时,能更容易的钻进洞穴中,而且四肢逐渐消失也让部分洞蜥的洞穴更加狭小,安全性也大大提升,这是有利于生存的一方面。
其次,蛇在世界上分布很广,
尤其是热带地区,比如沙漠地区,相比较有四肢的动物,没有四肢更容易在沙漠中行走,因为一旦有四肢,身体的力量压在四条腿上极容易陷入沙粒之中,而整个身体贴近地面,会让爬行动物能够更好的生存。
第三,没有了四肢后,
蛇的隐藏能力进一步提升了,它们在茂密的草丛中是贴近地面的,非常不容易发现,这会带来两个好处:不容易被天敌发现以及更容易捕猎。而且在移动时,没有了四肢,蛇更容易在一些复杂和狭小的空间内活动,这进一步提升了生存能力。
总之,蛇的四肢退化是一个复杂的过程,涉及到基因、环境和适应性的相互作用。在漫长的进化过程中,那些没有四肢或四肢较小的蛇逐渐变得更具有生存优势,并通过遗传将这种特征传递给下一代。最终,蛇的四肢逐渐退化并最终消失。
没有了脚,蛇是如何“行走”和“跑”的?
退化掉四肢后,让蛇不仅仅局限于陆地生存,它们还可以在树木、水中等不同环境中自如地活动,将生存环境进一步的扩大。虽然没有了脚,但是蛇的行走方式却很多样,
下面我们来详细介绍蛇的行走方式及其原理。
第一:蛇的行走原理
蛇的身体结构与其他的爬行动物有很大的不同,它们没有四肢,但是它们有一个长长的、鳞片覆盖的身体。在蛇的身体内部,有成对的肋骨,这些肋骨并没有连接到胸骨上,而是连接在脊柱上,这种结构使得蛇的身体能够自由地弯曲和扭动。
蛇的身体表面覆盖着一层鳞片,这些鳞片是由角质构成的,可以保护蛇的身体。另外,在蛇的腹部,有一些特殊的鳞片,叫做“腹板”。
蛇的行走主要依靠身体的摆动和腹板的摩擦力。当蛇的身体一侧向前推进时,它的身体另一侧会向后移动,这个过程中,蛇的身体会像波浪一样地弯曲。这种弯曲的方式可以让蛇的身体与地面形成一个相对的角度,从而增加了摩擦力。
蛇的腹板也是推进身体的重要因素之一。当蛇的身体向前滑动时,它的腹板会与地面紧密贴合,从而产生摩擦力,种摩擦力可以推动蛇的身体向前运动。
此外,蛇的身体也可以根据地形来调整自己的行走方式。例如,当蛇遇到一个较大的障碍物时,它会采用跳跃式的行走方式,通过身体的弹起来越过障碍物。因此,蛇的行走原理其实是靠肌肉、骨骼以及腹板共同协作完成的。
第二:蛇的行走方式
不同的蛇有着不同的行走方式,
从整体上看蛇的行走方式大致有三种:
01 蠕动式行走
蠕动式行走是蛇最常见的行走方式,也是最基本的行走方式。在蠕动式行走中,蛇的身体会像波浪一样地运动,从而向前推进。这种行走方式的优点是可以让蛇在狭窄的地方穿行,并且可以让蛇在地面上爬行。
蠕动式行走的原理是,蛇的身体可以分成许多节,每节的鳞片都可以与地面摩擦,从而产生摩擦力。当一节身体向前扭动时,它的鳞片就会与地面产生摩擦力,这个摩擦力会使蛇的身体向前推进。接着,蛇的下一节身体又会扭动,然后它的鳞片与地面再次摩擦,这样一直循环下去,蛇就可以向前运动了。常见的无毒蛇以及蟒、蚺通常都是靠这种方式移动的。