Najszybszy okręt podwodny 5 „Alfa” – Rosja

Kiedy coś dzieje się zbyt szybko, mówimy, że nie zdążyliśmy nawet mrugnąć okiem. Człowiek mruga w ciągu 202 ms, a grzechotnik rzuca nie dłużej niż 90 ms. Długoletni grzechotnik z Teksasu Krotalus atrox- duma i ulubiony przedmiot badań amerykańskich biologów - był uważany za mistrza w błyskawicznym rzucie. Opinia ta powstała już w XIX wieku, chociaż od tego czasu nikt nie zadał sobie trudu jej sprawdzenia. W 1954 roku zmierzono prędkość rzucania grzechotników za pomocą szybkiej fotografii i okazało się, że jest ona nieco mniejsza niż sądzono, ale prymat tych gadów był nadal niekwestionowany, dopóki nie zainterweniował przypadek.

Adiunkt na Uniwersytecie Stanowym Luizjany, Brad Moon, zlecił swojemu studentowi Davidowi Penningowi określenie, czy prędkość rzucania węża zależy od jego rozmiaru. Absolwent wziął się do pracy (pomagał mu student Baxter Souvel) i odkrył niesamowitą rzecz: szare węże wspinaczkowe Pantherophis przestarzały, z którym pracowali młodzi herpetolodzy, prędkość rzucania była nie mniejsza niż prędkość grzechotnika. W pierwszej chwili Penning uznał, że się pomylił i wielokrotnie sprawdzał swoje obliczenia. Upewniwszy się, że nie ma pomyłki, badacze rozpoczęli ukierunkowane eksperymenty, w których oprócz 14 węży drapieżnych, ale nie jadowitych, wzięli udział przedstawiciele rodziny żmijowatych: 6 węży wodnych Agkistrodon piscivorus i 12 grzechotników z Teksasu ( Listy z biologii, 2016, 20160011, doi:10.1098/rsbl.2016.0011 ).

W celu pomiarów gada umieszczono w terrarium z siatką łuskową, do którego włożono miękko wypchaną rękawiczkę na drewnianym pręcie. Wąż zaatakował tę rękawiczkę, a badacze sfilmowali wszystko, co się wydarzyło, kamerą wideo rejestrującą 250 klatek na sekundę. Każdy wąż musiał wykonać od czterech do ośmiu rzutów. Na podstawie nagrań wideo obliczyliśmy odległość pyska węża od celu przed atakiem, czas trwania rzutu, maksymalną prędkość i przyspieszenie. Wyniki obliczeń przedstawiono w tabeli. Dla porównania badacze dodali dane literackie dotyczące innych przedstawicieli rodziny żmij. Z tabeli wynika, że ​​szary wąż atakuje szybciej niż wiele jadowitych węży.

Parametry rzutu wężem

Wszystkie trzy badane gatunki polują na małe, zwinne ssaki i cierpią z powodu ataków drapieżników: szopy, jastrzębie rude, lisy i kojoty nie mają nic przeciwko polowaniu na węże. Aby się pożywić i przetrwać, węże te muszą działać bardzo szybko. Nic dziwnego, że ich parametry rzutu są podobne, jedynie grzechotniki teksańskie atakują z bliższej odległości. Maksymalna prędkość ataku wahała się od 2,1 do 3,53 m/s, a przyspieszenia od 98 do 279 m/s 2 .

Jeśli wąż chybi, nie ściga ofiary, bardziej opłaca się ugryźć ofiarę, zanim zacznie uciekać. Aktywacja mięśni szkieletowych u ssaka zajmuje od 14 do 151 ms, a wykonanie zauważalnego ruchu zajmuje co najmniej 60 do 395 ms. 50–90 ms, jakie wąż spędza na rzucie, powinno wystarczyć mu do ataku: zwierzę nie miało jeszcze czasu, aby tak naprawdę cokolwiek zrozumieć, ale zostało już ukąszone. Jednak w warunkach naturalnych wszystko jest bardziej skomplikowane niż w eksperymentalnym terrarium, a polowanie na węże nie jest tak skuteczne, jak sugerują obliczenia teoretyczne. Wąż lub grzechotnik często musi biec na zwierzę, które już zaczęło się poruszać, i udaje mu się je wyprzedzić dzięki przyspieszeniu, jakie rozwija wąż. Największe zainteresowanie budzi wielkość tego przyspieszenia, a nie fakt, że szary wąż nie jest gorszy pod względem szybkości ataku od grzechotników.

Maksymalne przyspieszenia, jakie badacze zaobserwowali podczas eksperymentów – 274 m/s 2 dla węża i 279 m/s 2 dla grzechotnika – są w przybliżeniu o rząd wielkości większe od przyspieszenia, jakie rozwija zając czarnogoniasty podczas skoku, i 30% więcej niż u szczura kangura, u którego być może taka reakcja powstała podczas ewolucji właśnie pod groźbą ataku węża.

Niesamowita jest nie tylko zdolność węża do tak szybkiego przyspieszania, ale także jego niesamowita wytrzymałość. Ludzie nie są w stanie wytrzymać takich przeciążeń. Piloci myśliwców odrzutowych startujących z lotniskowców doświadczają przyspieszeń rzędu 27–49 m/s 2 . Bez specjalnego kombinezonu tracą przytomność przy przyspieszeniach nieco powyżej 50 m/s 2 . Nawet w specjalnym kombinezonie antygrawitacyjnym piloci nie są w stanie wstać z pozycji siedzącej przy przyspieszeniu 30 m/s 2 i nie są w stanie poruszać kończynami przy prędkości 78 m/s 2 . Węże nie mają skafandra, ich głowa znajduje się wystarczająco daleko od serca, co utrudnia dopływ krwi; przy takim przyspieszeniu dopływ krwi do mózgu może się całkowicie zatrzymać, ale węża ratuje oczywiście krótki czas trwania rzutu .

W ostatnie lata ataki węży przyciągnęły uwagę wielu badaczy. Dowiadują się, jaka aktywność mięśni pozwala dość ciężkim wężom rzucić się na cel z taką prędkością, jak wpływa na nie szybkie hamowanie pod koniec ataku i nieuniknione zderzenie z ofiarą. Swoją drogą okazało się, że od szybkości rzutu zależy bardzo dużo, ale nie wszystko. Ważne jest również, aby atakować pod pewnym kątem i w porę zamykać usta ( Journal of Experimental Zoology A, 2005, 303A, 476–488, doi:10.1002/jez.a.179). Kufa wodna, prowadząca półwodny tryb życia i polująca zarówno na ryby, jak i małe gryzonie, lepiej radzi sobie na lądzie, choć prędkość ataku w obu środowiskach jest taka sama – maksymalne przyspieszenie osiągało około 75 m/s 2 . Różnica polega na tym, że na ziemi wąż podczas ataku podnosi głowę znacznie wyżej, otwiera szerzej paszczę i szybciej ją zamyka.

Węże to wciąż niesamowite stworzenia. Okazuje się, że nie przestudiowaliśmy ich zbyt dobrze. Niektórzy będą bardziej zainteresowani cechami behawioralnymi, które uczyniły węże tak skutecznymi łowcami, podczas gdy innych będzie bardziej zainteresowana ich zdolnością do wytrzymywania potwornych przeciążeń bez widocznych konsekwencji.

MOSKWA, 13 stycznia – RIA Nowosti. Po raz pierwszy biolodzy dokładnie zmierzyli prędkość, z jaką żmija lub grzechotnik wyrzuca głowę i gryzie ofiarę. Według magazynu Scientific Reports wąż przyspiesza do 100 kilometrów na godzinę w zaledwie 79 milisekund.

„W naturze wszystkie spotkania drapieżników z ofiarą są wyjątkowe – są znacznie bardziej zróżnicowane niż to, co możemy zobaczyć podczas interakcji w laboratorium. Nowoczesne technologie pozwoliły nam zrozumieć, co dokładnie decyduje o udanym polowaniu lub ucieczce przed drapieżnikiem, a aby zbliżyć się do odkrycia czynników ewolucyjnych kierujących drapieżnikami i ich ofiarami” – powiedział Timothy Higham z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside.

Od średniowiecza, a nawet wcześniejszych epok, żmije, grzechotniki i inni przedstawiciele rodziny żmijowatych uważani byli za symbol błyskawicznej reakcji, ultraszybkiej szybkości i niemal gwarantowanej celności ataku na ofiarę.

Wszystkie te węże polują na małe ssaki i gady z zasadzki, wyskakując z dużą prędkością, otwierając usta o 180 stopni i dosłownie „wbijając” kły w ciało ofiary. Higham i jego współpracownicy postanowili szczegółowo zbadać ten proces, udając się na pustynię Mojave w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych, gdzie występuje mnóstwo grzechotników.

Po umieszczeniu fotopułapek naukowcy podłączyli je do komputera i centralnie monitorowali polowania na węże, których ulubioną ofiarą są amerykańskie skoczki kangury (Dipodomys merriami) – duże gryzonie podobne do skoczków i poruszające się po piasku w ten sam „skaczący” sposób.

Do sfotografowania węży naukowcy wykorzystali szybkie kamery na podczerwień, zdolne do odbierania 500 klatek na sekundę w formacie trójwymiarowym, a także specjalne systemy „oświetlenia” termicznego.

Obserwacje od razu rozwiały jeden z mitów: okazało się, że węże dość często chybiają, przelatują nad gryzoniem lub go mijają, zwłaszcza jeśli w ostatniej chwili udało mu się zauważyć drapieżnika. Z drugiej strony okazało się, że węże rzeczywiście poruszają się bardzo szybko.

Wąż gryzie gryzonia średnio w ciągu 60–70 milisekund od chwili znalezienia się w promieniu rzutu. W tym czasie głowa węża przelatuje około 12-16 centymetrów, poruszając się z prędkością trzech i pół metra na sekundę i przyspieszając swój ruch o 170-506 metrów na sekundę na sekundę. Odpowiada to sile przeciążenia wynoszącej 50 g – maksymalnej, jakiej może doświadczyć człowiek – i jest w przybliżeniu taką samą prędkością, jak wyzwolenie poduszki powietrznej w samochodzie.

Mimo tak imponujących prędkości i przyspieszeń polowanie na gryzonie na węże zakończyło się sukcesem tylko w połowie przypadków – w pozostałych skoczkom udało się zareagować na rzut węża i uciec, wykorzystując umięśnione „sprężyny” w nogach. W niektórych przypadkach nawet to nie było wymagane, ponieważ wąż popełnił błąd w obliczeniu „balistyki” rzutu i nie trafił.

Jak wyjaśnia Higham, ewolucyjny „wyścig zbrojeń” zmusił skoczków do nauczenia się magazynowania energii w ścięgnach i gwałtownego jej uwalniania w krytycznych sytuacjach. Kiedy wąż rzuca się na gryzonia, szybko podskakuje na dużą wysokość, a żmija przelatuje przez miejsce, w którym stała 30 milisekund temu.

MOSKWA, 13 stycznia – RIA Nowosti. Po raz pierwszy biolodzy dokładnie zmierzyli prędkość, z jaką żmija lub grzechotnik wyrzuca głowę i gryzie ofiarę. Według magazynu Scientific Reports wąż przyspiesza do 100 kilometrów na godzinę w zaledwie 79 milisekund.

„W naturze wszystkie spotkania drapieżników z ofiarą są wyjątkowe – są znacznie bardziej zróżnicowane niż to, co możemy zobaczyć podczas interakcji w laboratorium. Nowoczesne technologie pozwoliły nam zrozumieć, co dokładnie decyduje o udanym polowaniu lub ucieczce przed drapieżnikiem, a aby zbliżyć się do odkrycia czynników ewolucyjnych kierujących drapieżnikami i ich ofiarami” – powiedział Timothy Higham z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside.

Od średniowiecza, a nawet wcześniejszych epok, żmije, grzechotniki i inni przedstawiciele rodziny żmijowatych uważani byli za symbol błyskawicznej reakcji, ultraszybkiej szybkości i niemal gwarantowanej celności ataku na ofiarę.

Wszystkie te węże polują na małe ssaki i gady z zasadzki, wyskakując z dużą prędkością, otwierając usta o 180 stopni i dosłownie „wbijając” kły w ciało ofiary. Higham i jego współpracownicy postanowili szczegółowo zbadać ten proces, udając się na pustynię Mojave w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych, gdzie występuje mnóstwo grzechotników.

Po umieszczeniu fotopułapek naukowcy podłączyli je do komputera i centralnie monitorowali polowania na węże, których ulubioną ofiarą są amerykańskie skoczki kangury (Dipodomys merriami) – duże gryzonie podobne do skoczków i poruszające się po piasku w ten sam „skaczący” sposób.

Do sfotografowania węży naukowcy wykorzystali szybkie kamery na podczerwień, zdolne do odbierania 500 klatek na sekundę w formacie trójwymiarowym, a także specjalne systemy „oświetlenia” termicznego.

Obserwacje od razu rozwiały jeden z mitów: okazało się, że węże dość często chybiają, przelatują nad gryzoniem lub go mijają, zwłaszcza jeśli w ostatniej chwili udało mu się zauważyć drapieżnika. Z drugiej strony okazało się, że węże rzeczywiście poruszają się bardzo szybko.

Wąż gryzie gryzonia średnio w ciągu 60–70 milisekund od chwili znalezienia się w promieniu rzutu. W tym czasie głowa węża przelatuje około 12-16 centymetrów, poruszając się z prędkością trzech i pół metra na sekundę i przyspieszając swój ruch o 170-506 metrów na sekundę na sekundę. Odpowiada to sile przeciążenia wynoszącej 50 g – maksymalnej, jakiej może doświadczyć człowiek – i jest w przybliżeniu taką samą prędkością, jak wyzwolenie poduszki powietrznej w samochodzie.

Mimo tak imponujących prędkości i przyspieszeń polowanie na gryzonie na węże zakończyło się sukcesem tylko w połowie przypadków – w pozostałych skoczkom udało się zareagować na rzut węża i uciec, wykorzystując umięśnione „sprężyny” w nogach. W niektórych przypadkach nawet to nie było wymagane, ponieważ wąż popełnił błąd w obliczeniu „balistyki” rzutu i nie trafił.

Jak wyjaśnia Higham, ewolucyjny „wyścig zbrojeń” zmusił skoczków do nauczenia się magazynowania energii w ścięgnach i gwałtownego jej uwalniania w krytycznych sytuacjach. Kiedy wąż rzuca się na gryzonia, szybko podskakuje na dużą wysokość, a żmija przelatuje przez miejsce, w którym stała 30 milisekund temu.

Spotkanie węża w naturze nikomu nie sprawia radości. Nie da się szybko określić, czy jest to nieszkodliwe, czy niebezpieczne. Na planecie Ziemia żyje wiele niebezpiecznych i jadowitych węży. Zostaną one omówione dzisiaj w quizie.

Quiz Trujących Węży zawiera 11 pytań wraz z odpowiedziami.

Twórca quizu: Przegląd Irysa

1. Jaka jest średnia prędkość ruchu trujący wąż?
1 kilometr na godzinę +
2 kilometry na godzinę
3 kilometry na godzinę

2. Który jadowity wąż ma największą prędkość?
Jararaka
Amerykański grzechotnik
Mamba afrykańska +

3. Jak szybko może się poruszać mamba?
Z prędkością 5,3 km na godzinę?
Z prędkością 10,3 km na godzinę?
Z prędkością 11,3 km na godzinę? +

4. Która trująca gleba ma największe wymiary?
Kobra czarnoszyja
Kobra kołnierzowa
Hamadriada +

5. Który narząd węża produkuje jad?
Skóra
Gruczoły układu trawiennego +
Specjalne ciało

6. Jakie są najbardziej jadowite węże na ziemi?
Odpowiedź: Australijczyk wąż tygrysi, taipan, wąż śmierci, kobra królewska, mamba afrykańska, grzechotnik amerykański, cascavella, a także żmija, żmija, kobra

7. Jakie obszary preferują żmije: bagniste czy słoneczne, suche łąki, zbocza?
Odpowiedź: suche obszary

8. Czyj jad jest bardziej toksyczny: kobry czy boomslanga?
Odpowiedź: trucizna bumslangu

9. Który wąż syczy, ostrzegając o swojej obecności?
Odpowiedź: kobra

10. Czy węże potrafią pluć?
Odpowiedź: niektóre rodzaje węży potrafią pluć

11. Jakie węże potrafią skakać ze szczytu palmy?
Odpowiedź: nadrzewne „latające” węże