Čūskas

Evolūcija

Tiek uzskatīts, ka čūskas ir attīstījušās no ķirzakām. Agrākās čūsku fosilijas ir saglabājušās jaunākajā krīta periodā. Paleocēna periodā (pirms aptuveni 66 līdz 56 miljoniem gadu) parādījās plašs čūsku sugu klāsts.

Nav klade

Squamata noteikti ir monofiliska grupa: tā ir Tuatara māsas grupa. Spriežot pēc fosiliju liecībām, kalmārijas bija sastopamas mezozojā, bet tām bija mazsvarīga vieta sauszemes ekoloģijā. Trīs no sešām līnijām pirmo reizi reģistrētas augšējā jūrā, pārējās - krītā. Iespējams, visi, noteikti ķirzakas, radās agrāk jūrā. Augškrīdas mosasauri bija visveiksmīgākie no visām ķirzakām, kļūstot par galvenajiem plēsējiem savā ekosistēmā.

Lai gan čūskas un ķirzakas izskatās ļoti atšķirīgi, neviena no tām nav īsts klods. Čūskas ir cēlušās no agrīnajām ķirzakām, taču ne vienreiz, bet vairākas reizes.

Squamata dzimtas dzīvnieku vidū ir monofilisks klods. Tā ir Toxicofera. Tajā ietilpst visas indīgās čūskas un ķirzakas, kā arī daudzas radniecīgas sugas, kas nav indīgas. Par to liecina nesen veiktās molekulārās analīzes.

Fosilās čūskas

Ir atrasta primitīvas čūskas fosilija no jaunākās krītas perioda. Tā dzīvoja pirms aptuveni 113 miljoniem gadu. Tai bija diezgan mazas priekšējās un aizmugurējās kājas. Ir atrastas vairākas citas fosilās čūskas ar mazām pakaļkājām, bet šī ir pirmā ar visām četrām kājām. Čūska Tetrapodophis amplectus dzīvoja uz sauszemes un bija pielāgojusies nārstošanai. Pētnieks stāsta, ka tajā bija "daudz ļoti progresīvu čūskas pazīmju, tostarp āķveida zobi, elastīgs žoklis un mugurkauls - un pat čūskai līdzīgi zvīņas zvīņas. Un ir arī zarnu saturs - tā ir norijusi citu mugurkaulnieku. Tā plēsa citus dzīvniekus, kas ir čūskām raksturīga iezīme". Čūska nāk no Krato veidojuma Brazīlijā, un daudzus gadus tā glabājās privātā kolekcijā. Tā tika no jauna atrasta muzejā Zolnhofenā, Bavārijā.

Venom

Lielākā daļa čūsku nav indīgas. Tās, kurām ir inde, to galvenokārt izmanto, lai nogalinātu un savaldītu upuri, nevis pašaizsardzībai. Dažām čūskām ir pietiekami spēcīga inde, lai cilvēkiem radītu sāpīgus ievainojumus vai nāvi. Neindīgās čūskas vai nu norij upuri dzīvu, vai nogalina, izspiežot.

Divas taksonomiskās dzimtas ir pilnībā indīgas:

• Elapīdi - kobras, tostarp karaliskās kobras, kraiti, mambas, Austrālijas vara čūskas, jūras čūskas un koraļļu čūskas.
• Viperīdi - viperi, grauzēji, vara galviņas/kokvilnspārņi un krūmkaļi.

Trešā dzimta, kurā ir "aizmugurspalvainās" čūskas (un lielākā daļa citu čūsku sugu), ir čūsku dzimta.

• Kolubrīdi - bumslangi, koku čūskas, vīnogulāju čūskas, mangrovju čūskas, bet ne visas kolubrīdas ir indīgas.

Anatomija

Daudzu čūsku galvaskausos ir vairāk locītavu nekā to ķirzaku priekštečiem. Tas palīdz tām norīt upuri, kas ir daudz lielāks par to galvu. Galvas un žokļa kauli var kustēties, lai lielais upuris varētu iekļūt to ķermenī. Arī rīkle, kuņģis un zarnas var paplašināties ļoti neparastā veidā. Šādā veidā tievas izskata čūska var norīt un sagremot lielāku dzīvnieku.

Lai pielāgotos šaurajam ķermenim, čūsku pāra orgāni (piemēram, nieres) atrodas viens otram priekšā, nevis blakus, un lielākajai daļai čūsku ir tikai vienas darba plaušas. Dažām sugām abpus kloakai ir iegurņa josta ar paliekošu nagu pāri. Tas ir kāju relikts, kas mūsdienu čūskām vairs neparādās.

Izmešana

Kamēr čūskas aug, tām ir regulāri jātraucē āda. To sauc par pīlingu. Čūskas ādu noberž, berzējot galvu pret kaut ko raupju un cietu, piemēram, koka gabalu vai akmeni. Tas izraisa ādas, kas jau ir izstiepta, sašķelšanos. Čūska turpina berzēt ādu pret dažādiem nelīdzeniem priekšmetiem, līdz āda no galvas atdalās. Tas ļauj tai izlauzties ārā, pārvēršot ādu uz āru.

Barošana

Visas čūskas ir gaļēdājas - tās ēd citus dzīvniekus. Dažas no tām ir indīgas; tās ievada indi pa zobu rievām. Dažas čūskas ir sašaurinātāji. Konstriktori nav indīgi, tāpēc tie izspiež savu upuri līdz nāvei. Čūskas norij barību veselu, un tās nevar košļāt. Tā kā čūskas ir aukstasinīgas, tām nav jāēd tik regulāri kā zīdītājiem. Cilvēki, kuriem ir lolojumdzīvnieku čūskas, baro tās tik reti kā reizi mēnesī. Dažas čūskas bez labas maltītes var iztikt pat sešus mēnešus.

Čūskām ir ļoti lokans apakšžoklis, kura abas puses nav stingri savienotas, un daudzas citas galvaskausa locītavas. Tās var pietiekami plaši atvērt muti, lai norītu upuri veselu, pat ja upuris ir lielāks par pašu čūsku.

Pārvietošanās

Ja čūskām nav roku un kāju, tas netraucē tām pārvietoties. Tās ir izstrādājušas vairākus dažādus pārvietošanās veidus, lai pielāgotos konkrētai videi. Katrs čūsku pārvietošanās veids ir atšķirīgs un atšķiras no citiem.

Sānu viļņošanās

Sānu viļņošanās ir vienīgais čūskas pārvietošanās veids ūdenī un visizplatītākais pārvietošanās veids kopumā. Šajā veidā čūskas ķermenis pārmaiņus izliekas pa kreisi un pa labi, veidojot virkni "viļņu", kas virzās uz aizmuguri. Lai gan šī kustība šķiet strauja, čūskas reti ir redzētas kustamies ātrāk par diviem ķermeņa garumiem sekundē, bet bieži vien daudz mazāk. Šādā pārvietošanās veidā uz vienu pārvietoto metru sadedzina tikpat daudz kaloriju, cik tādas pašas masas ķirzakas skrienot.

Sauszemes

Lielākajai daļai čūsku sugu izplatītākais pārvietošanās veids ir sauszemes sānu viļņošanās. Šajā režīmā uz aizmuguri kustīgie viļņi spiež pret apkārtējās vides kontaktpunktiem, piemēram, akmeņiem, zariem, augsnes nelīdzenumiem u. tml. Katrs no šiem vides objektiem savukārt rada reakcijas spēku, kas vērsts uz priekšu un uz čūskas viduslīniju, tādējādi radot vilcienu uz priekšu, bet sānu komponenti izlīdzinās. Šīs kustības ātrums ir atkarīgs no grūdiena punktu blīvuma vidē, un ideāls ir vidējs blīvums - aptuveni 8 punkti visā čūskas garumā. Viļņa ātrums ir tieši tāds pats kā čūskas ātrums, un tā rezultātā katrs čūskas ķermeņa punkts seko priekšā esošā punkta ceļam, kas ļauj čūskām pārvietoties cauri ļoti blīvai veģetācijai un mazām atverēm.

Ūdens

Čūskas ūdenī pārvietojas uz priekšu, kustinot ķermeni viļņveidīgās kustībās. Viļņi kļūst arvien lielāki, kad tie virzās lejup pa čūskas ķermeni, un vilnis virzās atpakaļ ātrāk nekā čūska uz priekšu. Vilkmi iegūst, spiežot ķermeni pret ūdeni: tā rodas novērotā slīdēšana. Neraugoties uz vispārējo līdzību, pētījumi liecina, ka muskuļu aktivizācijas modelis ūdens un sauszemes sānu viļņošanās gadījumā ir atšķirīgs, kas pamato to nosaukšanu par atsevišķiem režīmiem. Visas čūskas var laterāli viļņoties uz priekšu (ar atpakaļ kustīgiem viļņiem), bet tikai jūras čūskas ir novērotas, veicot kustību pretējā virzienā (kustoties atpakaļ ar uz priekšu kustīgiem viļņiem).

Sānu tinumi

To visbiežāk izmanto kolubroidās čūskas (kolubrīdi, elapīdi un viperi). Tās to izmanto, ja apkārtējā vidē nav nekā stingra, pret ko atsperties, piemēram, slidenā dubļu plakanumā vai smilšu kāpā. Sānu vijums ir modificēts sānu viļņošanās veids, kad visi vienā virzienā orientētie ķermeņa segmenti paliek saskarē ar zemi, bet citi segmenti tiek pacelti uz augšu. Tas rada savdabīgu "rites" kustību. Šāds pārvietošanās veids pārvar smilšu vai dubļu slīdamību, atgrūžoties tikai ar statiskām ķermeņa daļām, tādējādi līdz minimumam samazinot slīdēšanu. To, ka saskares punkti ir statiski, var pierādīt no sāniski slīdošas čūskas pēdām, kurās redzams katra vēdera zvīņas nospiedums, bez jebkādas izsmērēšanās. Šādam pārvietošanās veidam ir ļoti zemas kaloriskās izmaksas, mazākas par ⅓ no ķirzakas vai parastas čūskas izmaksām, lai pārvietotos tādā pašā attālumā.

Concertina

Ja nav stumšanas punktu, bet telpa ir pārāk šaura, lai varētu pārvietoties uz sāniem, piemēram, tuneļos, čūskas izmanto koncertīna kustību. Šādā režīmā čūska ķermeņa aizmugurējo daļu piesprādzē pie tuneļa sienas, bet priekšējā daļa izstiepjas un iztaisnojas. Tad priekšējā daļa saliecas un veido enkurpunktu, bet aizmugurējā daļa iztaisnojas un velk uz priekšu. Šāds pārvietošanās veids ir lēns un ļoti darbietilpīgs, jo tam nepieciešams līdz pat septiņas reizes vairāk enerģijas nekā sānu viļņošanai tādā pašā attālumā. Šīs augstās izmaksas ir saistītas ar vairākkārtēju ķermeņa daļu apstāšanos un kustību, kā arī ar nepieciešamību izmantot muskuļus, lai atbalstītos pret tuneļa sienām.

Taisnstūra

Lēnākais čūskas pārvietošanās veids ir taisnvirziena pārvietošanās, kas ir arī vienīgais pārvietošanās veids, kad čūskai nav nepieciešams saliekt ķermeni uz sāniem, lai gan pagrieziena laikā tā var to darīt. Šajā režīmā vēdera zvīņas tiek paceltas un vilktas uz priekšu, pēc tam tās nolaiž uz leju un ķermenis tiek vilkts virs tām. Kustības un sastinguma viļņi virzās uz aizmuguri, radot virkni ādas viļņu. Šajā pārvietošanās režīmā čūskas ribas nekustas, un šo metodi visbiežāk izmanto lielie pitoni, caunas un viperi, izsekojot upuri atklātā laukā, jo šādā veidā čūskas kustības ir smalkas un upuris tās grūtāk pamana.

Citi

Čūsku pārvietošanās kokos ir pētīta pavisam nesen. Atkarībā no sugas un mizas tekstūras čūskas, atrodoties uz koku zariem, izmanto vairākus pārvietošanās veidus. Kopumā čūskas uz gludiem zariem izmanto modificētu koncertīna kustības veidu, bet, ja ir pieejami kontakta punkti, tās pārvietojas sāņus. Čūskas ātrāk pārvietojas uz maziem zariem un tad, ja ir kontaktpunkti, atšķirībā no locekļdzīvniekiem, kas labāk pārvietojas uz lieliem zariem ar nelielu "jucekli".

Dienvidaustrumāzijas plīvojošās čūskas (Chrysopelea), kas slīd no zaru galiem, izstiepjot ribas un sāņus viļņojoties, slīd starp kokiem. Šīs čūskas atkarībā no palaišanas augstuma var kontrolēti slīdēt simtiem metru garumā un pat pagriezties gaisā.

Jūras kraits, Laticauda


Mojavas rātlesputns (Crotalus scutulatus), kas griežas uz sāniem