Snake acceleration

Snake acceleration

N. Anina
"Kemi og liv", nr. 8, 2016

Grå klatring slange Pantherophis obsoletus

Når en begivenhed sker for hurtigt, siger vi, at vi ikke engang blinkede et øje. En person blinker for 202 ms, kastet af en ratelængde varer ikke mere end 90 ms. Lang tid texas Crotalus atrox – Den stolte og foretrukne genstand for forskning fra amerikanske biologer – blev betragtet som mester for lynhastighedskast. Denne udtalelse blev dannet i XIX århundrede, men siden da har ingen gidet at kontrollere det. I 1954 blev hastigheden af ​​kaste rattlesnakes målt ved hjælp af højhastighedsfotografering, og det viste sig, at det var noget lavere end de troede, men primæriteten af ​​disse krybdyr var stadig ikke omstridt, indtil hændelsen greb ind.

Grå slange (på toppen) angriber så hurtigt som en Texas rattler (nedefra)

En adjungeret professor ved University of Louisiana, Brad Moon, gav sin kandidatstuderende David Penning opgaven med at bestemme afhængigheden af ​​en slanges hastighed på sin størrelse. En kandidatstuderende sat på arbejde (en studerende, Baxter Sauvel, hjalp ham) og opdagede en fantastisk ting: i gråklatrerende slanger Pantherophis obsoletusDe unge herpetologer arbejdede sammen, kastefrekvensen var ikke mindre end en rattlesnake.I første omgang besluttede Penning at han fejlede og kontrollerede beregningerne mange gange. For at sikre sig, at der ikke er nogen fejl, begyndte forskerne målbevidste eksperimenter, hvor der ud over 14 rovdyr, men ikke-giftige slanger, deltog repræsentanter for viper-familien: 6 water shchtomordnikov Agkistrodon piscivorus og 12 Texas Rattlers (Biologi breve, 2016, 20160011, doi: 10.1098 / rsbl.2016.0011).

Til målinger blev reptilet anbragt i et terrarium med et stort maske, hvor en handske fyldt med en blød handske blev indsat på en træstang. Slangen blev kastet i denne handske, og forskerne filmade alt, hvad der skete på et videokamera, der tog 250 billeder pr. Sekund. Hver slange blev tvunget til at lave fire til otte skud. Baseret på videoen blev afstanden mellem slangens ansigt og målet før angrebet beregnet, kollens varighed, maksimal hastighed og acceleration. Resultaterne af beregningerne fremgår af tabellen. Til sammenligning tilføjede forskerne litterære data om andre medlemmer af viper-familien. Fra bordet følger det, at den grå slange angriber hurtigere end mange giftige slanger.

Snake Throw Parameters

udsigtAcceleration, m / s2Hastighed, m / sAfstand, cmVarighed, ms
Grå klatring slange Pantherophis obsoletus1912,71775
Vandskærmkort Agkistrodon piscivorus1753,11466
Texas Rattler Crotalus atrox1572,71169
Whispering Viper Bitis arietans722,62187
Botrops Bothrops sp.1,2312,681
Copperhead shendao Gloydius shedaoensis1,3213
Hvid keffiye Trimeresurus albolabris62,11,521285

Alle tre arter undersøgte bytte på små, skumle pattedyr og lider af rovdyrangreb: slanger er ikke vildt at drage fordel af vaskebjørn, rødhalsede haver, ræve og coyoter. For at fodre og overleve skal disse slanger virke meget hurtigt. Ikke overraskende, parametrene i kastet er de ens, kun Texas Rattlers angriber fra en nærmere afstand. De maksimale hastigheder under angrebet varierede fra 2,1 til 3,53 m / s og accelerationer fra 98 til 279 m / s.2.

Hvis slangen savner, forfølger hun ikke bytte, det er mere rentabelt for hende at bide offeret, mens hun endnu ikke har sprang til at løbe. For at aktivere skeletmusklerne har et pattedyr fra 14 til 151 ms for at gøre en mærkbar bevægelse – mindst 60-395 ms. De 50-90 ms, som slangen bruger på et kast, bør være nok til at angribe: dyret havde ikke rigtig tid til at forstå noget, men det er allerede blevet bidt. Men under naturlige forhold er alt mere kompliceret end i et eksperimentelt terrarium, og slangejagt er langt fra at være lige så effektiv som de teoretiske beregninger tyder på.En løber eller goljuchniku ​​må ofte kaste på et dyr, der allerede er i gang, og det er muligt at overhale det på grund af den acceleration, som slangen udvikler sig. Det er størrelsen af ​​denne acceleration, og ikke det faktum, at den grå runner ikke er ringere end rattlesnakes i angrebshastighed og er af største interesse.

De maksimale accelerationer, som forskere observerede under forsøgene – 274 m / s2 ved slangen og 279 m / s2 i den krummede rattle er det om en størrelsesorden mere end den acceleration, at en sorthårede hare udvikler sig i et hoppe og 30% mere end en kængururotta, hvor en sådan reaktion måske blev dannet under udviklingen lige under truslen om et slangeangreb.

Forbløffende ikke kun slangens evne til at fremskynde det, men også dets fantastiske udholdenhed. Folk opretholder ikke sådanne overbelastninger. Piloter af jetfighters, der tager ud af flybærere, oplever accelerationer på 27-49 m / s2. Ikke at have en speciel kulør, de mister bevidstheden under acceleration lige over 50 m / s.2. Selv i en speciel gravitationskjole kan piloter ikke komme ud af en siddestilling ved en acceleration på 30 m / s.2 og ikke i stand til at bevæge lemmerne på 78 m / s2. Slangerne har ikke et mellemrum, hovedet er langt nok væk fra hjertet, hvilket gør blodforsyningen vanskelig. Med en sådan acceleration kan blodstrømmen til hjernen stoppe fuldstændigt, men slangen bliver naturligvis reddet af kort tid.

Gråklatring løber handsken

I de senere år har slangeangreb tiltrukket mange forskeres opmærksomhed. De finder ud af, hvilken aktivitet af muskler der tillader ret vægtige slanger at skynde sig ved målet med en sådan hastighed, hvor hurtigt bremsning i slutningen af ​​angrebet rammer dem og den uundgåelige kollision med offeret. Det viste sig forresten, at kastets hastighed bestemmer meget, men ikke alt. Det er vigtigt at angribe i en vis vinkel og lukke munden i tide (Journal of Experimental Zoology A, 2005, 303A, 476-488, doi: 10.1002 / jez.a.179). Water shtekomordnik, som fører en semi-akvatisk livsstil og jager både fisk og små gnavere, har en bedre effekt på jorden, selv om hastighedsangrebshastigheden i begge miljøer er den samme – den maksimale acceleration nåede omkring 75 m / s2. Og forskellen ligger i det faktum, at slangen, når den angribes, hæver sit hoved meget højere, åbner munden bredere og smækker det hurtigere.

Snakes er stadig fantastiske væsner.Det viser sig, at vi ikke studerede dem meget godt. Nogen mere interessant vil virke adfærdsmæssige træk, der har skabt slanger som succesfulde jægere, og andre – deres evne til at modstå monstrøse overbelastninger uden synlige konsekvenser.


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: