Разжевать добычу или откусить от нее кусок змеи не могут, поэтому им приходится глотать её целиком. Связки челюстного сустава настолько эластичны, а кости лицевого отдела черепа так подвижны, что змея способна заглотить крупную добычу, буквально надеваясь на нее. В этом нелегком деле помогает длинный мускулистый пищевод. Остальная часть пищеварительной системы – желудок и кишечник – короткие.
Очень сильно изменились и органы чувств змей.
Змеиные органы чувств
Возможно, вам приходилось слышать, что змея перед нападением гипнотизирует жертву немигающим взглядом. Конечно, к гипнозу это отношения не имеет, но моргать змея действительно не может, поскольку её веки срослись друг с другом и стали прозрачными. Образовавшаяся пленка защищает глаза и в то же время не мешает видеть. По этому признаку можно легко отличить змею от безногой ящерицы: последняя хотя и похожа на змею, но все же может моргать.
Помимо органов слуха – внутреннего уха и слаборазвитого среднего уха, а также органов обоняния, у змей есть хорошо развитый парный орган химического чувства, который называется органом Якобсона. Это небольшие ямки на нёбе рептилии. Раздвоенным языком змея касается окружающих предметов или собирает молекулы пахучих веществ прямо из воздуха, а затем, втянув язык в рот, направляет кончики языка в эти ямки. Орган Якобсона – очень точный анализатор, который может распознать даже мельчайшие следы веществ, находящихся во внешней среде. Наряду со зрением и обонянием орган химического чувства позволяет легко обнаружить жертву. Есть он не только у змей, но и у других пресмыкающихся, например у ящериц.
Якобсонов орган: 1 – ноздря; 2 – носовая камера; 3 – якобсонов орган; 4 – язык; 5 – верхняя челюсть
Вдобавок к этому, у некоторых змей есть ещё один орган чувств – орган термического чувства, или теплового зрения. На морде ямкоголовых змей есть углубления, в которых находятся рецепторы, способные улавливать тепло, точнее, инфракрасное излучение. Это важно при охоте на теплокровных животных, особенно в тех случаях, когда охота происходит ночью.
Утратив ноги и некоторые органы, змеи приобрели целый ряд очень полезных и эффективных органов и приспособлений, которые помогают им процветать до сих пор.
Утробные зубы
Большинство змей питаются свежеубитой добычей. Ни растительную пищу, ни даже падаль змеи не едят. Но в Африке и на Аравийском полуострове живет удивительная змея, которая ест только птичьи яйца. Называется она соответственно: яичной змеёй. Обхватив яйцо челюстями, змея постепенно наползает на него, продвигая в пищевод. Слабые зубы животного не могут раздавить яйцо, и оно целым и невредимым проталкивается всё дальше и дальше по направлению к желудку. Но, не достигнув его, яйцо напа-рывается на зубы, находящиеся в пищеводе. Они аккуратно надрезают скорлупу, и жидкое содержимое яйца стекает в желудок, а скорлупу в виде комка змея выплевывает через рот.
Поперечный срез яичной змеи в области пищевода: 1 – позвонок; 2 – глоточные «зубы»; 3 – стенка пищевода; 4 – просвет пищевода
На самом деле в пищеводе никаких зубов нет, это кости. А точнее, острые отростки позвонков, прорастающие сквозь стенку пищевода.
Подвижный череп
В нашем понимании череп должен составлять монолитное крепкое образование, защищающее мозг. Подвижной может быть только нижняя челюсть. Так устроен череп человека и других млекопитающих. Однако это вовсе не значит, что это также верно для всех животных.
В Индийском океане, около Коморских островов и острова Сулавеси, живет довольно крупная рыба, поимка которой в своё время стала настоящей сенсацией в научном мире. Эта рыба принадлежит к давно вымершей, как считалось ранее, группе кистеперых рыб. Но эта преспокойно плавала в современном океане, предпочитая держаться около подводных пещер. Названа эта рыба была латимерией.
Латимерия
Об уникальности и своеобразности латимерии можно говорить очень много. Но мы коснемся лишь одной-единственной черты её строения – весьма своеобразного черепа. Он состоит из двух отделов: этмосфеноида и отикоокципитале. В первом, переднем отделе находятся передняя часть мозга, глаза и органы обоняния. Во втором, заднем располагается задняя часть мозга, органы равновесия и слуха. Помимо непосредственного соприкосновения друг с другом, эти отделы соединены подстилающей их гибкой хордой. Но совсем уж необычно: два отдела черепа соединены друг с другом подвижно! Этот признак специ-фичен для кистеперых рыб. Движение переднего отдела черепа относительно заднего, конечно, ограничено. Функцию ограничителя выполняет, в частности, хорда.
Зачем же кистеперым такой череп? По гастрономическим предпочтениям кистеперые рыбы были и остаются хищниками. Но не теми, что в погоне настигают жертву. Затаившись в засаде где-нибудь среди водорослей, они стремительно бросались на добычу и хватали её острыми коническими зубами. При этом стремительный бросок приводил к мощному удару головы о тело жертвы, и подвижный череп играл роль амортизатора, который спасал рыбу от опасного удара и сотрясения мозга.
Боковая линия
Рыбы наделены особым, очень своеобразным органом чувств, которого нет ни у одного другого позвоночного животного, за исключением личинок амфибий и взрослых особей тех видов, которые всю жизнь проводят в воде. Дело в том, что этот орган работает только в воде.
Боковая линия: А – расположение на теле рыбы; Б – срез кожи при увеличении; 1 – пора на поверхности тела; 2 – канал боковой линии; 3 – светочувствительные клетки; 4 – нервы
Располагается этот загадочный сенсорный аппарат не на голове, как остальные органы чувств, а по бокам тела, и называется боковой линией. Рецепторы боковой линии, как правило, располагаются в глубине кожи. Они объединены в пучки, называемые невромастами. Каждая из клеток-рецепторов имеет похожий на волос отросток. Каждая из невромаст располагается в ямке, которая открывается наружу, а ямки выстраиваются друг за другом в одну линию. Поэтому орган и был назван «боковой линией».
Подобные ямки, расположенные вдоль одной линии, есть и у бесчелюстных, например миног. Но они отличаются от боковой линии рыб одной особенностью, которая позволяет считать ямки рыб единым органом, а миног – множеством отдельных органов: у рыб ямки объединены общим каналом.
Зачем же нужна боковая линия? Волосовидные отростки, покрытые студенистым веществом, колеблются потоками воды, омывающими тело плывущей рыбы. Сигналы от рецепторов – невромаст – поступают в мозг рыбы. Эта информация позволяет рыбе чувствовать все колебания воды вокруг её тела, что помогает ей ориентироваться в пространстве и контролировать положение тела. Рыба, даже не видя, кто плывёт рядом, чувствует присутствие другого животного благодаря боковой линии.
Боковая линия разных рыб отличается. У некоторых рыб, например, хрящевых, боковая линия – это не ряд ямок в теле, а открытые каналы. Установлено, что и ископаемые рыбы, и некоторые амфибии также имели боковую линию, возможно, в немного другом виде.
Если подробно рассматривать строение боковой линии, то окажется, что её каналы продолжаются в голове рыбы. На голове также располагаются сенсорные ямки, соединенные с каналами.
У человека и прочих млекопитающих нет боковой линии, но во внутреннем ухе есть рецепторы, имеющие волосовидные отростки, которые меняют своё положение в зависимости от положения тела.
Соль и слезы
Человек не может пить морскую воду без последствий для своего здоровья. Дело в том, что в соленой воде очень велико содержание различных солей, и наши почки просто не в состоянии справиться с их огромным количеством. Поступление такого количества солей, помимо всего прочего, приведет к полному обезвоживанию организма. Однако ряд позвоночных животных способны и пить морскую воду, и жить в ней без ущерба для своего здоровья.
Всем известно выражение «крокодиловы слезы». Оно пошло от легенды, что, съев свою жертву, крокодилы плачут, да и не просто плачут, а заливаются слезами! Но с раскаянием крокодилов эти слезы никак не связаны. Вы, наверное, знаете, что слезы соленые на вкус. А у крокодилов они ещё солонее. Слёзные железы крокодилов помогают почкам выводить из организма избыток солей. Если даже современные, пресноводные, крокодилы заливаются слезами, то как же, наверное, рыдали морские крокодилы, жившие в мезозойских морях! Есть эта физиологическая особенность и у других рептилий, живущих в солёной воде, – морских черепах, морских игуан и морских змей. Но не только.
Около глаз некоторых морских птиц находятся клубочки мелких трубочек, окутанных кровеносными сосудами. Это и есть солевыделяющие железы, или, как их ещё называют, «слезные почки». Они есть у альбатросов, чаек и других птиц. Они достались пернатым в наследство от их предков – доисторических пресмыкающихся.
Кости, чтобы лучше слышать
Воспринимая окружающие звуки, животные могут ориентироваться в пространстве, узнать о приближении хищника, услышать голос своего сородича, передающий какую-то информацию, – словом, органы слуха очень важны для многих живых существ. Это один из каналов, через который происходит связь с внешней средой. Но далеко не у всех животных органы слуха хорошо развиты.
Самый примитивный слуховой аппарат представлен внутренним ухом в виде парных мешочков, не соединяющихся каналами с внешней средой. Он находится внутри костей черепа. Такой вариант представлен у многих позвоночных, начиная с рыб. Есть эта конструкция и у человека, хотя у нас к ней добавляются и другие структуры: все-таки рыб и человека разделяют многие миллионы лет эволюции.
Человеческое ухо состоит из внутреннего, среднего и наружного уха. Наружное ухо – выступающая ушная раковина, которую, собственно, мы и называем ухом. Важнейшими элементами среднего уха являются малюсенькие слуховые косточки: стремя, молоточек и наковальня. Они есть у всех млекопитающих, но отсутствуют у других животных. За исключением стремени – оно есть у пресмыкающихся и даже у некоторых амфибий. Остальные две кости также достались нам от пресмыкающихся, но у них они выполняли совсем другие функции. Их и называют по-другому: сочленовная, она же молоточек, и квадратная, она же наковальня, кости. Соединяясь друг с другом, эти кости у рептилий образовывали челюстной сустав, поскольку квадратная входила в состав верхней челюсти, а сочленовная – нижней. Хорошая звуковая передача через это соединение повлияла на дальнейшую судьбу этих костей.