Ученые впервые измерили скорость, с которой кусает гадюка
Биологи впервые точно измерили скорость, с которой гадюка или гремучая змея выбрасывает голову и кусает жертву, выяснив, что змея разгоняется до 100 километров в час всего за 79 миллисекунд, говорится в статье, опубликованной в журнале 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", - заявил Тимоти Хигхэм (Timothy Higham) из университета Калифорнии в Риверсайде (США).
Еще со времен средних веков и даже более ранних эпох существования человечества гадюки, гремучие змеи и прочие представители семейства гадюковых (Viperidae) считаются символом молниеносной реакции, сверхвысокой скорости и почти гарантированной точности попадания в жертву.
Все эти змеи охотятся на мелких млекопитающих и рептилий из засады, выпрыгивая на них 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 живут знаменитые гремучие змеи.
Расставив фотоловушки по территории пустыни, ученые подключили их к компьютеру и централизованно следили за перемещениями и охотой змей, излюбленной жертвой которых являются американские кенгуровые прыгуны (Dipodomys merriami) - крупные грызуны, похожие на тушканчиков, передвигающиеся по пескам пустыни в похожей "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". Когда змея начинала охотиться, компьютер оповещал Хигхэма и его команду, и ученые начинали "вручную" следить за тем, как гадюки пытались поймать прыгунов. Ученые облегчили змеям задачу, разбросав вокруг них семена растений, которыми питаются их жертвы.
Эти наблюдения развеяли один из мифов, связанных с гадюками - оказалось, что они достаточно часто промахиваются, перелетая или недолетая до грызуна, особенно если ему удалось заметить хищника в последний момент перед прыжком гремучей змеи. С другой стороны, оказалось, гадюки действительно двигаются очень быстро и кусают с огромной силой.
В среднем, змея ударяет по грызуну уже через 60-70 миллисекунд после того, как прыгун попадает в радиус удара. За это время голова змеи пролетает около 12-16 сантиметров, двигаясь со скоростью 3,5 метра в секунду и ускоряя свое движение на 170-506 метров на секунду в квадрате. Это соответствует перегрузке в 50g - максимальной отметке, которую может пережить человек - и примерно равно тому, с какой скоростью выбрасываются подушки безопасности в машине.
Несмотря на столь внушительные скорости и ускорение, охота змеи на грызунов заканчивалась успехом лишь в половине случаев - в 50% случаев прыгуны успели среагировать на прыжок змеи и спастись, используя своеобразные "пружины" в своих ногах. В некоторых случаях этого даже не понадобилось, так как змея ошиблась с расчетом "баллистики" прыжка и не долетела до прыгуна.
Как объясняет Хигхэм, эволюционная "гонка вооружений" заставила прыгунов научиться запасать потенциальную энергию в своих сухожилиях и высвобождать ее в критических ситуациях. Когда змея прыгает на грызуна, прыгун неожиданно подпрыгивает вверх на большую высоту, и гадюка пролетает через то место, где он стоял 30 миллисекунд назад.
В ближайшее время авторы статьи планируют провести похожие эксперименты с участием других гадюк и грызунов, которые покажут, является ли гремучая змея рекордсменом по скорости движения и ускорения, или у нее есть достойные конкуренты среди ее родичей.
