Самая быстрая подводная лодка 5 «Альфа» – Россия

Когда какое-то событие происходит слишком быстро, мы говорим, что и глазом не успели моргнуть. Человек моргает за 202 мс, бросок гремучей змеи длится не более 90 мс. Долгое время техасского гремучника Crotalus atrox - гордость и любимый объект исследования американских биологов - считали чемпионом по молниеносности броска. Такое мнение сложилось еще в XIX веке, хотя с тех пор никто не удосужился его проверить. В 1954 году скорость броска гремучих змей измерили, используя высокоскоростную фотосъемку, и оказалось, что она несколько ниже, чем полагали, но первенство этих рептилий по-прежнему не оспаривали, пока не вмешался случай.

Доцент университета Луизианы Брэд Мун дал своему аспиранту Дэвиду Пеннингу задание определить зависимость скорости броска змеи от ее размера. Аспирант принялся за дело (помогал ему студент Бакстер Соувел) и обнаружил удивительную вещь: у серых лазающих полозов Pantherophis obsoletus , с которыми работали молодые герпетологи, скорость броска оказалась не меньше, чем у гремучей змеи. Сначала Пеннинг решил, что ошибся, и многократно проверил расчеты. Убедившись, что ошибки нет, исследователи начали целенаправленные эксперименты, в которых кроме 14 хищных, но неядовитых полозов приняли участие представители семейства гадюковых: 6 водяных щитомордников Agkistrodon piscivorus и 12 техасских гремучников (Biology Letters , 2016, 20160011, doi:10.1098/rsbl.2016.0011 ).

Для измерений рептилию помещали в террариум с масштабной сеткой, куда на деревянном стержне вдвигали набитую мягким перчатку. Змея на эту перчатку бросалась, а исследователи снимали все происходящее на видеокамеру, делавшую 250 кадров в секунду. Каждую змею вынудили сделать от четырех до восьми бросков. На основании видеозаписей рассчитали расстояние между мордой змеи и мишенью перед нападением, длительность броска, максимальные скорость и ускорение. Результаты расчетов представлены в таблице. Для сравнения исследователи добавили в нее литературные данные о других представителях семейства гадюковых. Из таблицы следует, что серый полоз нападает быстрее многих ядовитых змей.

Параметры змеиного броска

Все три исследованных вида охотятся на мелких, юрких млекопитающих и страдают от нападения хищников: змеями не прочь поживиться еноты, краснохвостые ястребы, лисы и койоты. Чтобы прокормиться и уцелеть, эти змеи должны действовать очень быстро. Неудивительно, что параметры броска у них сходны, только техасские гремучники нападают с более близкого расстояния. Максимальные значения скорости при атаке составили от 2,1 до 3,53 м/с, а ускорения - от 98 до 279 м/с 2 .

Если змея промахнулась, она не преследует добычу, ей выгоднее кусать жертву, пока та еще не бросилась бежать. Для активизации скелетных мышц млекопитающему нужно от 14 до 151 мс, чтобы сделать заметное движение - по меньшей мере 60–395 мс. Тех 50–90 мс, которые змея тратит на бросок, ей должно хватить для атаки: зверь еще ничего понять толком не успел, а его уже укусили. Однако в естественных условиях все сложнее, чем в экспериментальном террариуме, и змеиная охота далеко не так результативна, как следует из теоретических выкладок. Полозу или гремучнику часто приходится кидаться на животное, которое уже пришло в движение, и настичь его удается благодаря ускорению, которое змея при этом развивает. Именно величина этого ускорения, а не тот факт, что серый полоз по скорости атаки не уступает гремучим змеям, и представляет наибольший интерес.

Максимальные ускорения, которые исследователи наблюдали в ходе экспериментов, - 274 м/с 2 у полоза и 279 м/с 2 у гремучника, - примерно на порядок больше, чем ускорение, которое развивает в прыжке чернохвостый заяц, и на 30% больше, чем у кенгуровой крысы, у которой, возможно, такая реакция сформировалась в ходе эволюции как раз под угрозой змеиного нападения.

Удивительна не только способность змеи так разогнаться, но и ее поразительная выносливость. Люди подобных перегрузок не выдерживают. Пилоты реактивных истребителей, взлетающих с борта авианосцев, испытывают ускорения 27–49 м/с 2 . Не имея специального костюма, они теряют сознание при ускорениях чуть выше 50 м/с 2 . Даже в специальном антигравитационном костюме пилоты не могут встать из положения сидя при ускорении 30 м/с 2 и не в состоянии пошевелить конечностями при 78 м/с 2 . У змей скафандра нет, их голова достаточно далеко от сердца, что затрудняет кровоснабжение, при таком ускорении приток крови к мозгу может прекратиться полностью, но змей, очевидно, спасает малая длительность броска.

В последние годы змеиные атаки привлекают внимание многих исследователей. Они выясняют, активность каких мышц позволяет довольно увесистым змеям с такой скоростью кидаться на мишень, как влияет на них быстрое торможение в конце атаки и неизбежное столкновение с жертвой. Оказалось, кстати, что скорость броска определяет многое, но не все. Важно еще атаковать под определенным углом и вовремя закрыть пасть (Journal of Experimental Zoology A , 2005, 303A, 476–488, doi:10.1002/jez.a.179 ). Водяной щитомордник, который ведет полуводный образ жизни и охотится как на рыбу, так и на мелких грызунов, успешнее действует на суше, хотя скоростные показатели атаки в обеих средах одинаковы - максимальное ускорение достигало примерно 75 м/с 2 . А разница заключается в том, что на земле змея при атаке гораздо выше поднимает голову, шире распахивает рот и быстрее его захлопывает.

Змеи все-таки удивительные существа. Оказывается, мы не очень хорошо их изучили. Кому-то интереснее покажутся особенности поведения, сделавшие змей такими успешными охотниками, а кому-то - их способность без видимых последствий выдерживать чудовищные перегрузки.

МОСКВА, 13 янв - РИА Новости . Биологи впервые точно измерили скорость, с которой гадюка или гремучая змея выбрасывает голову и кусает жертву. Змея разгоняется до 100 километров в час всего за 79 миллисекунд, утверждает журнал Scientific Reports.

"В природе все столкновения между хищниками и жертвами носят уникальный характер - они гораздо разнообразнее того, что мы можем увидеть при их взаимодействии в лаборатории. Современные технологии позволили нам понять, что именно определяет успешную охоту или побег от хищника, и приблизиться к раскрытию эволюционных факторов, движущих хищниками и их жертвами", — рассказал Тимоти Хигхэм (Timothy Higham) из университета Калифорнии в Риверсайде.

Еще со Средних веков и даже более ранних эпох гадюки, гремучие змеи и прочие представители семейства Viperidae считаются символом молниеносной реакции, сверхвысокой скорости и почти гарантированной точности атаки жертвы.

Все эти змеи охотятся на мелких млекопитающих и рептилий из засады, выпрыгивая с огромной скоростью, раскрыв пасть на 180 градусов и буквально "вбивая" свои клыки в плоть жертвы. Хигхэм и его коллеги решили детально изучить этот процесс, отправившись в пустыню Мохаве на юго-западе США, где во множестве живут гремучие змеи.

Расставив фотоловушки, ученые подключили их к компьютеру и централизованно следили за охотой змей, излюбленной жертвой которых являются американские кенгуровые прыгуны (Dipodomys merriami) - крупные грызуны, похожие на тушканчиков и передвигающиеся по пескам в той же "прыгающей" манере.

Для съемки змей ученые использовали высокоскоростные инфракрасные камеры, способные получать 500 кадров в секунду в трехмерном формате, а также специальные системы тепловой "подсветки".

Наблюдения сразу развеяли один из мифов: оказалось, что змеи достаточно часто промахиваются, перелетая или не долетая до грызуна, особенно если ему удалось в последний момент заметить хищника. С другой стороны, оказалось, что змеи действительно двигаются очень быстро.

В среднем змея кусает грызуна уже через 60-70 миллисекунд после того, как тот оказывается в радиусе броска. За это время голова змеи пролетает порядка 12-16 сантиметров, двигаясь со скоростью три с половиной метра в секунду и ускоряя свое движение на 170-506 метров в секунду за секунду. Это соответствует перегрузке в 50g - максиму, который может пережить человек - и примерно равно скорости срабатывания подушки безопасности в машине.

Несмотря на столь внушительные скорости и ускорение, охота змей на грызунов заканчивалась успехом лишь в половине случаев - в остальных прыгуны успевали среагировать на бросок змеи и спастись, используя мускульные "пружины" в ногах. В некоторых случаях не требовалось даже этого, так как змея ошибалась с расчетом "баллистики" броска и промахивалась.

Как объясняет Хигхэм, эволюционная "гонка вооружений" заставила прыгунов научиться запасать энергию в сухожилиях и резко высвобождать ее в критических ситуациях. Когда змея бросается на грызуна, тот стремительно подпрыгивает на большую высоту, и гадюка пролетает через то место, где он стоял 30 миллисекунд назад.

МОСКВА, 13 янв - РИА Новости . Биологи впервые точно измерили скорость, с которой гадюка или гремучая змея выбрасывает голову и кусает жертву. Змея разгоняется до 100 километров в час всего за 79 миллисекунд, утверждает журнал Scientific Reports.

"В природе все столкновения между хищниками и жертвами носят уникальный характер - они гораздо разнообразнее того, что мы можем увидеть при их взаимодействии в лаборатории. Современные технологии позволили нам понять, что именно определяет успешную охоту или побег от хищника, и приблизиться к раскрытию эволюционных факторов, движущих хищниками и их жертвами", — рассказал Тимоти Хигхэм (Timothy Higham) из университета Калифорнии в Риверсайде.

Еще со Средних веков и даже более ранних эпох гадюки, гремучие змеи и прочие представители семейства Viperidae считаются символом молниеносной реакции, сверхвысокой скорости и почти гарантированной точности атаки жертвы.

Все эти змеи охотятся на мелких млекопитающих и рептилий из засады, выпрыгивая с огромной скоростью, раскрыв пасть на 180 градусов и буквально "вбивая" свои клыки в плоть жертвы. Хигхэм и его коллеги решили детально изучить этот процесс, отправившись в пустыню Мохаве на юго-западе США, где во множестве живут гремучие змеи.

Расставив фотоловушки, ученые подключили их к компьютеру и централизованно следили за охотой змей, излюбленной жертвой которых являются американские кенгуровые прыгуны (Dipodomys merriami) - крупные грызуны, похожие на тушканчиков и передвигающиеся по пескам в той же "прыгающей" манере.

Для съемки змей ученые использовали высокоскоростные инфракрасные камеры, способные получать 500 кадров в секунду в трехмерном формате, а также специальные системы тепловой "подсветки".

Наблюдения сразу развеяли один из мифов: оказалось, что змеи достаточно часто промахиваются, перелетая или не долетая до грызуна, особенно если ему удалось в последний момент заметить хищника. С другой стороны, оказалось, что змеи действительно двигаются очень быстро.

В среднем змея кусает грызуна уже через 60-70 миллисекунд после того, как тот оказывается в радиусе броска. За это время голова змеи пролетает порядка 12-16 сантиметров, двигаясь со скоростью три с половиной метра в секунду и ускоряя свое движение на 170-506 метров в секунду за секунду. Это соответствует перегрузке в 50g - максиму, который может пережить человек - и примерно равно скорости срабатывания подушки безопасности в машине.

Несмотря на столь внушительные скорости и ускорение, охота змей на грызунов заканчивалась успехом лишь в половине случаев - в остальных прыгуны успевали среагировать на бросок змеи и спастись, используя мускульные "пружины" в ногах. В некоторых случаях не требовалось даже этого, так как змея ошибалась с расчетом "баллистики" броска и промахивалась.

Как объясняет Хигхэм, эволюционная "гонка вооружений" заставила прыгунов научиться запасать энергию в сухожилиях и резко высвобождать ее в критических ситуациях. Когда змея бросается на грызуна, тот стремительно подпрыгивает на большую высоту, и гадюка пролетает через то место, где он стоял 30 миллисекунд назад.

Встреча на природе со змеёй никому не приносит радость. Безвредная она или опасная, быстро не определишь. Опасных, ядовитых змей на планете Земля немало. О них пойдёт сегодня речь в викторине.

Викторина «Ядовитые змеи» содержит 11 вопросов с ответами.

Составитель викторины: Ирис Ревю

1. Какова средняя скорость передвижения ядовитой змеи?
1 километр в час +
2 километра в час
3 километра в час

2. Какая ядовитая змея развивает максимальную скорость?
Жарарака
Американская гремучая змея
Африканская мамба +

3. Насколько быстро может двигаться мамба?
Со скоростью 5, 3 километра в час?
Со скоростью 10,3 километра в час?
Со скоростью 11,3 километра в час? +

4. Какая ядовитая земля имеет максимальные габариты?
Черношейная кобра
Ошейниковая кобра
Гамадриада +

5. Какой орган змеи производит яд?
Кожа
Железы пищеварительной системы +
Специальный орган

6. Какие змеи самые ядовитые на земле?
Ответ : австралийская тигровая змея, тайпан, смертельная змея, королевская кобра, африканская мамба, американская гремучая змея, каскавелла, а также гадюка, гюрза, кобра

7. Какие территории предпочитают гадюки: болотистые или солнечные, сухие поляны, склоны холмов?
Ответ: сухие территории

8. Чей яд токсичнее: кобры или бумсланга?
Ответ: яд бумсланга

9. Какая змея шипением предупреждает о своём наличии?
Ответ: кобра

10. Умеют ли змеи плеваться?
Ответ: некоторые виды змей умеют плеваться

11. Какие змеи умеют прыгать с верхушки пальмы вниз?
Ответ : древесные «летающие» змеи