ヘビはどうやって動くの？

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ヘビは、長い体の全長にわたって体の筋肉を収縮したり解放したりします。何が起こるかというと、同時に複数の点に力が生じ、背筋が活性化されます。
また、ヘビは筋肉を緊張させるという行為を行い、他の運動方法よりもはるかに多くのエネルギーを消費します。
動物学者は、ヘビが環境を移動するために使用する 4 種類の動きを特定しました。

は強力な四肢と優れた新陳代謝により、陸上で時速 130 マイルの速度に達することができますが、アマツバメは一度に 10 か月間空中に留まることができる体と翼を発達させています。

対照的に、ヘビの滑りは少し圧倒されるように見えるかもしれません。

これらの自然選択によって脚を失い、戻る必要性を特に感じることなく、以外のすべての大陸をカバーするまでに成長しました。

しかし、地球上には 4,000 種以上のヘビが存在し、その種類は多岐にわたります。多くの場合、ヘビは、ネズミやなどの機敏な、そして通常は哺乳類の獲物と比較して、限られた移動性の不利な点を改善するのに役立つ独自の特性をどのように発達させたがわかります。

毒とカモフラージュが特に一般的ですが、ここには素人が知るよりもさらに高度な進化の技術が働いています。

しかし、他のすべての爬虫類と同様に、ヘビの生存能力にとって動きは依然として重要な部分を占めています。では、ヘビはどうやって動くのでしょうか？動物学者はずっと前に、ヘビが環境を移動するために使用する 4 種類の動きを特定してきましたが、私たちはヘビの動き方についてさらに詳しく学び続けています。

また、私たちと同じように見えるヘビ種の動きのスタイルには、多くの場合、より多くのニュアンスや違いがあることも発見しています。

さらに、ヘビはS字型の動きをすることで知られています。しかし、彼らにはあまり知られていないスキル、つまり直線を這う能力があります。生物学者らは、その理由は閉じ込められた空間から逃げ出すためだと考えている。クサリヘビ、ボア、ニシキヘビなどの多くの重い体のヘビは、この便利だが遅い能力に依存しています。

研究者は、ヘビの移動運動を説明するための、より微妙な新しい枠組みを提案することがよくあります。それらの多くは賢明なオプションですが、認識されている 4 つの方法は引き続き、私たちが持っている最も一般化されたフレームワークです。足のないヘビがどのように動くかについて私たちが知っていることは次のとおりです。

インド - カルナータカ州 - ハレビッド - パルシュヴァナータとシャンティナータバサディ - 173k

1. 横方向のうねり

ヘビはどのようにして頻繁に移動するのでしょうか?ある地点から別の地点へ移動する際に彼らが好む方法の 1 つは何ですか?

野生のヘビを見たことがあるなら、それが横方向のうねりを利用している可能性があります。これはヘビにとって最も一般的な移動形式であり、その主な理由は、それが今でも非常に効果的な移動方法であるためです。アフリカンブラックマンバは世界最大のヘビの 1 つとして知られており、伝統的なスリザーで時速 19 マイルの最高速度を達成できます。

地面の表面を横切るシームレスで滑らかな蛇の動きのように見えるのは、ヘビが体の全長にわたって筋肉を収縮したり解放したりする結果です。複数の点で同時に力を生み出し、長い体の全長にわたって強力な背筋を順番に活性化することで、体を部分的に前方に効果的にうねらせることができます。

これらの筋肉は勢いを生み出しますが、頭と首がヘビの体を方向付けています。

横方向のうねりは、足を使わずに柔軟に移動できるため、広範囲に広がりました。その鱗の牽引力により、アオウミヘビを含む多くのヘビ種が驚異的なよじ登り者に変身しました。

ウミヘビは水中で狩るために横にうねり、水中でより長い距離をより効果的に横断できるようにオールに似たヒレを進化させました。それにもかかわらず、ヘビがそのような動きをできるようにするには、いくつかの非常に特殊な修正が必要です。

背骨と皮膚の間の驚くほど柔軟な関係から、タイヤのトレッドのように表面をつかむように設計された鱗に至るまで、ヘビのトレードマークである滑りは、長期間にわたって発達する高度に特殊化された形質の収束を必要とします。しかし、最も印象的なのは、摩擦の変化に素早く適応し、障害物の周囲を滑り回る体のさまざまな部分の揺れを制御できなければならない、彼らの細かい運動能力かもしれません。

横方向のうねりはほとんどのヘビの標準ですが、最も複雑なものの 1 つでもあるようです。研究者らは、波打つヘビのパターンと行動に明確な違いがあり、特に陸上で波打つヘビと水中で波打つヘビの違いは顕著であることに気づいた。

研究が進むにつれて、最終的には横方向のアンジュレーションがより幅広い運動スタイルに分類されるようになるでしょう。

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2. コンサーティーナ運動

コンサーティーナとして知られる動きの方法は、動きに対する最も単純なアプローチの 1 つのように思えます。しかし、横方向の起伏に比べて、これに依存するヘビの数がはるかに少ないのには理由があります。この 2 番目の方法を使用するには、ヘビは筋肉を緊張させて長い体を上に反らせ、余った長さを利用して体の前半分を前に押し、後ろ半分を後ろに引っ張ります。

これは、ヘビが波打つ必要はなく、直線的に動くことを可能にする単純な運動形式ですが、この方法で筋肉を緊張させる行為は、他の運動方法と比較して大幅に高いエネルギー消費をもたらします。速度の点で理想的ではないという事実も、もう 1 つの欠点です。

とヘビの頭蓋骨の化石に焦点を当てた2018年の研究は、ヘビが爬虫類からどのように進化したのかという長らく未解決の疑問に対するもっともらしい前提と、なぜヘビがそのような特殊な形態の移動手段を発達させたのかについての手がかりの両方を提供した。新しく信じられているヘビの祖先は、穴を掘る爬虫類の一種であると考えられており、自然選択により最終的に脚のサイズはゼロにまで縮小しました。

このユニークな屈曲アプローチは、詰まった土や土壌を掘るのに必要な前方への推進力を提供するのに理にかなっています。蛇腹の動きをするヘビは他の種よりも原始的であると考えられているかもしれませんが、実際には、この動きのスタイルは、特定の環境における特定の種に最もよく特化しているだけです。

この方法で移動するヘビのほとんどはニシキヘビやボアなどの大型種に由来しますが、樹上性の種の中にも移動スタイルの好みがあります。蛇腹状の動きの橋渡し動作により、樹木の高さを横切るときに枝や枝の間の距離を横切ることがはるかに簡単になります。

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3. サイドワインディング

サイドワインダーガラガラヘビは、その横巻き運動スタイルで最も有名な蛇ですが、この行動を示す唯一のヘビではありません。機能的には横方向のうねりの仕組みと似ていますが、横巻きヘビは体の一部だけを地面に触れさせ、そこを体の残りの部分を調整するための焦点として使用します。

横巻きのヘビが体を地面から持ち上げるので、これは見かけよりも複雑です。混沌とした非効率な移動手段のように見えるかもしれませんが、サイドワインダーガラガラヘビは、と南西部の生息地では最高時速29マイルの速度に達することができます。

サイドワインディングは、大規模なヘビのコミュニティ全体で非常に限られた用途で使用されているようですが、それはそれが非常に特殊な生息地の条件に合わせて発達したためです。

ガラガラヘビやサハラツノクサリヘビの場合、サイドワインディングで克服するために生じた課題は、灼熱のの緩くて熱い砂です。砂との直接接触を最小限に抑え、接触点を定期的に移動させることで、ヘビは砂が砂の下に移動するのを避けやすくなります。

ホマロプシンは例外です。との全域に生息するこれらのヘビは、泥だらけの生態系を移動するために横向きの移動方法を使用します。砂漠のサイドワインダーは足がなくても効率的に長距離を移動できますが、特に登るのが得意です。登っている砂丘とできるだけ同じ高さに体重を乗せることで、実質的に最も急な砂地を登ることができます。

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4. 直線移動

できるだけ音を立てないようにしたいとき、ヘビはどのように動くのでしょうか?

直線運動は、ヘビが一直線に歩くことを可能にするという点で蛇腹運動に似ており、大型のヘビにとって好まれるナビゲーション形式である傾向がありますが、ヘビは自分自身を高くコイル状に持ち上げるのではなく、腹部に沿った強力な筋肉を利用します。

このため、直線運動は木登りには適さない方法ですが、そのルーツはヘビの最古の子孫の移動方法を定義した穴を掘る方法と同じであると考えられています。体を持ち上げて、ゆっくりとあまり劇的な動きをせずに前に進むことで、大きなヘビはエネルギー消費を最小限に抑えながら安定した動きをすることができます。

最大のヘビ種では直線的な動きが好まれることが多いです。それは、直線運動は移動の最も遅い形態の 1 つですが、それがヘビにほぼ静かに移動する能力を与えているからです。これはボアコンストリクターのような待ち伏せハンターにとって明らかな利点です。しかし、ほとんどのヘビの場合、直線運動は通常、より大きな移動ツールキット内の 1 つのツールとして存在します。

樹上性のヘビは、樹木の中を移動するときに直線運動と蛇腹運動を組み合わせます。ほとんどのヘビ種は、主に横方向の起伏を利用して移動する場合でも、この運動を利用するという証拠がいくつかあります。

直線的な動きは、ヘビが狭いスペースを通り抜けたり、トンネルを通り抜けたりする必要がある場合にも好ましい選択肢です。泥や岩などの困難な地形において非常に効果的な方法であることが証明されているため、エンジニアは車輪付きロボットの代替として直線運動を追求し始めています。

特に困難な環境では、これらのタイプのロボットは、環境ナビゲーションだけでなく、その信頼性と機械的故障率が比較的低いため、多くの期待を示しています。

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