اكتشف العلماء سبب زحف الثعابين بسرعة. تزحف الثعابين بسبب معامل الاحتكاك غير المتساوي وإعادة التوزيع المستمر للوزن. هل تستطيع الثعابين الزحف تحت الأرض؟

وتجدر الإشارة إلى أن الثعابين نادرًا ما تتطور إلى سرعات مثيرة للإعجاب حقًا. لا تتحرك معظم الأنواع بسرعة تزيد عن ثمانية كيلومترات في الساعة، لكن المامبا السوداء، على سبيل المثال، يمكنها الزحف بسرعة تتراوح من ستة عشر إلى تسعة عشر كيلومترًا في الساعة.

إحدى الطرق الرئيسية للحركة هي حركة الأكورديون. يجمع الثعبان جسده بالكامل أولاً في طيات، ثم يثبت طرف ذيله في مكان واحد، ويدفع نفسه للأمام. بعد ذلك تسحب خلفالجثث، تتجمع مرة أخرى في طيات.

الطريقة الثانية للتحرك هي التحرك باستخدام اليرقة. وبهذه الطريقة تتحرك الثعابين في خط مستقيم وتتغلب على بعض الأماكن الضيقة. بهذه الطريقة يستخدم الثعبان حراشف كبيرة موجودة على بطنه. إنها تغرقهم في الأرض مثل المجارف الصغيرة. عندما يكون الميزان موجودًا، يستخدم الثعبان عضلاته لتحريكه نحو الذيل. ونتيجة لذلك، يتم دفع الحراشف بدورها عن الأرض، مما يسمح للثعبان بالتحرك. تشبه هذه الطريقة طريقة التجديف التي يستخدمها الأشخاص للتنقل في القوارب. حركة الميزان تشبه الحركات.

مشهد مدهش

تستخدم الثعابين حركة التلوي المميزة للتحرك عبر أرض صلبة إلى حد ما. لدفع نفسه إلى الأمام، يدفع الثعبان الجذور والحجارة والعصي والأشياء الصلبة الأخرى، ويثني جسمه إلى الجانب. من خلال طريقة الحركة هذه، يقوم الثعبان بقبض عضلاته الجانبية بالتناوب، مما يسمح له بالزحف إلى الأمام.

مثل هذه الحركات الشبيهة بالموجة هي أساس زحف الثعبان. من الخارج، هذا المشهد ساحر. يبدو أن الزواحف تكمن بلا حراك، ولكن في نفس الوقت يتدفق إلى الأمام للعين. هذا الشعور بالخفة وعدم القدرة على الحركة هو أمر خادع. الثعابين مخلوقات قوية بشكل مثير للدهشة، ويتم ضمان حركاتها السلسة من خلال عمل العضلات المتزامن والمقاس.

النوع الرابع من الحركة يسمى الحركة الجانبية أو الالتواء. وهي مميزة بشكل رئيسي للثعابين التي تعيش في الصحراء. باستخدام هذا النوع من الحركة، يتحركون عبر الرمال السائبة، ويقومون بذلك بسرعة مدهشة. تسمى الحركة الجانبية بهذا الاسم لأن رأس الثعبان يتحرك أولاً قطريًا للأمام وإلى الجانب، وعندها فقط يسحب الجسم للأعلى. أولا تقع على الجزء الخلفي من الجسم، ثم على الجبهة. ويترك هذا النوع من الحركة علامات متوازية غريبة على الرمال مع خطافات مميزة في نهايات المقاطع.

هناك طرق أخرى يمكن أن تتحرك بها الثعابين. ثعابين الجنة، توجد في الهند الصينية وإندونيسيا والفلبين، وتعيش على أشجار النخيل. إذا أرادوا تغيير بيئتهم، فإنهم ببساطة يطيرون إلى شجرة أخرى. في الواقع، بالطبع، يقفزون. قبل القفز، يأخذ ثعبان الجنة نفسًا عميقًا للغاية لتكوين غرفة هوائية داخل جسمه تعمل كمظلة. وهذا يسمح لها بالانزلاق لمسافة مذهلة تصل إلى ثلاثين مترًا.

عن الثعابين وحركاتها

حركة الثعابين مليئة بالأصالة الساحرة. إن مشهد الشريط المتلوي الذي ينزلق بصمت يثير إعجاب المشاهد انطباع لا يمحىويوفر المتعة الجمالية. ومع ذلك، فإن ما يسمى بحركة "الثعبان" النموذجية ليست بأي حال من الأحوال الطريقة الوحيدةالذي تستخدمه الثعابين. في ظروف مختلفةفي الموائل، على ركائز مختلفة، طورت الثعابين المختلفة عددًا من أنواع الحركة الخاصة. مع نوع الحركة "الأفعواني"، ينحني الجسم بطريقة تشبه الموجة ويبدو أن الموجات الناتجة تجري على طول الجسم من الرأس إلى الذيل. يقع الجزء المقوس من الجسم بشكل غير مباشر في اتجاه الحركة على الركيزة ويخلق قوة دفع. يتم توجيهه بزاوية للحركة، ولكن يمكن تقسيمه إلى مكونين - متعامدين ومتوازيين مع خط الحركة. يتم إخماد المكون الأول ب مقاومة الدعم، والثاني يدفع الجسم إلى الأمام.

وبالتالي، كلما زاد عدد الانحناءات، زادت القوة الدافعة الإجمالية. ولذلك فإن الثعابين التي تستخدم هذه الطريقة في الحركة عادة ما يكون لها جسم طويل ومرن ونحيل. هذه، على سبيل المثال، الثعابين والثعابين - ثعابين نشطة تتعقب فرائسها وتلحق بها. ومع ذلك، نلاحظ أن السرعة التي طورها الثعبان حتى أثناء أسرع انزلاق لا تتجاوز عادة 6-8 كم في الساعة، وفي العديد من الأنواع لا تصل حتى إلى 5 كم في الساعة. لذلك يمكن لأي شخص اللحاق بأي ثعبان بسهولة إذا جرت المنافسة في مكان مفتوح. ربما يكون العديد من القراء مهتمين أيضًا بالنتيجة المعاكسة: يمكننا أن نضمن بثقة أن الثعبان لا يستطيع اللحاق بشخص ما، حتى لو كان يريد ذلك حقًا. ومع ذلك، فإن هذا الخيار له أهمية نظرية فقط، لأن الثعابين لا تطارد أي شخص أبدًا.

نظرًا لأن نوع الحركة المتعرج يستخدم الدعم على الركيزة، فإن كفاءة الحركة تعتمد على خشونة الدعم. وبالتالي، لا يمكن للثعبان أن يتحرك على الزجاج الأملس: فالجسم يتلوى، لكن الحيوان يبقى في مكانه. بالإضافة إلى الركيزة الملساء، فإن الركيزة السائبة - رمال الصحراء المتحركة التي لا تدعمها النباتات - توفر أيضًا دعمًا ضعيفًا للجسم. في ظل هذه الظروف، بعض أنواع الثعابين ( فتحة f الرملية، الأفعى الذيلية، الأفعى الجرسية ذات القرون) طورت نوعًا خاصًا من الحركة - "الحركة الجانبية". في الواقع، بالنظر إلى FAF المتحرك، فأنت مقتنع بأنه لا يزحف إلى الأمام، ولكن كما لو كان جانبيا. تسحب الجزء الخلفي من الجسم للأمام، وترميه للأمام دون لمس الركيزة، ثم تميل على الجانب بأكمله من الجسم، وتسحب الجزء الأمامي لأعلى. مع مثل هذه الحركة، لا يكون المسار مستمرا، ولكنه يتكون من شرائح متوازية منفصلة ذات نهايات معقوفة، تقع بزاوية على خط الحركة. مع طريقة الحركة هذه، يكون الدعم أكثر صلابة، ويتحرك الثعبان حرفيًا من مسار إلى آخر.

هذا النوع من الحركة غير متماثل، وبالتالي فإن الحمل على العضلات غير متساو. لتحقيق التعادل، يتعين على الثعبان تغيير "جانب العمل" من جسمه بشكل دوري - الزحف إما بجانبه الأيسر أو الأيمن للأمام. بعض أنواع الثعابين لا تلاحق الفريسة، بل تحرسها، مستلقية بلا حراك في كمين. مثل هذه الثعابين غير نشطة، وعادة ما يكون جسمها سميكًا وقصيرًا. إنهم غير قادرين على القيام بحركات رشيقة تشبه الثعبان، وعليهم التخلي عن هذه الطريقة، والتحول إلى نوع الحركة المستقيمة أو اليرقة. وهو واضح بشكل خاص في الأفاعي الأفريقية الكبيرة والقصيرة (الكسافا، الأفعى الصاخبة).

لا ينحني جسم الأفعى الزاحفة على الإطلاق، وعند النظر إليه من الأعلى، يبدو أنه يطفو ببساطة على السطح. من الجانب، يمكنك أن ترى بوضوح كيف تجري سلسلة من الانقباضات والتمدد على طول الجانب البطني، مما يدفع الثعبان إلى الأمام. يبدو أن النمط المتعرج على جانبي الجسم ينبض بالحياة، وزواياه إما تنخفض أو تزيد، ويبدو أن الأفعى "تمشي" على عشرات أزواج من الأرجل القصيرة. وفي حركة الثعابين وخاصة الطريقة الأخيرة، دور مهمتلعب حركات البطن الموسعة. يمكن أن تتلاءم بإحكام مع بعضها البعض، وتشكل سطحًا أملسًا، أو عن طريق تقلص عضلات البطن، يتم خفض الحافة الخلفية ويتم إنشاء دعم جيد. من خلال مناورة حراشفه البطنية، يمكن للثعبان أن يخلق قوة جر أو العكس؛ توفير الانزلاق على أجزاء مختلفة من الجسم. تتأكد أهمية الحراشف البطنية من خلال حقيقة أن ثعابين البحر تعيش حياتها كلها فيها البيئة المائية، فقدتهم. بطنهم مغطى بنفس القشور الصغيرة مثل ظهرهم. وهكذا، إذا تم سحب مثل هذا الثعبان إلى الأرض، فإنه يتلوى، لكنه يكاد يكون غير قادر على التحرك على الركيزة الصلبة. تمتلك الثعابين المختبئة والسباحة والشجرية تكيفات خاصة للحركة والتي سيتم مناقشتها عند وصف هذه الأنواع.

ليس لدى الثعابين أرجل أو حتى أساسيات خاصة بها، ولكن كيف يمكنها أن "تركض" بهذه السرعة؟ اسأل الفائدة. عادت الثعابين، بعد أن فقدت أطرافها، إلى أسلوب حركتها القديم. يبدو لنا أن الثعبان يتحرك بمساعدة حراشف بطنه، فيمسك بها على الأرض. ولكن هذا ليس صحيحا. بمراقبة حركة الثعبان بعناية وبعد دراسة طرق حركته بشكل ديكاني، وجد أنها تتحرك بطريقة محددة للغاية، وذلك باستخدام حركة الجسم كله. يقوم الثعبان بثني جسمه في مستوى أفقي، مما يخلق موجات من الانحناءات التي تتبع باستمرار من الأمام إلى الخلف، مما يخلق قوة تحرك الثعبان للأمام.

يعد السطح المسطح تمامًا بمثابة عائق أمام حركة الثعبان. لا تستطيع الثعابين الزحف على الزجاج أو . ولكن إذا كان هناك أدنى خشونة، فإن الحركة ممكنة تماما. ووفقاً لهذا المبدأ فإن الثعابين "تمشي" على الرمال. عند ثني الجسم تتحرك الرمال السائبة وتشكل طيات تساعد على الحركة. صحيح أن سرعة الحركة بطيئة جدًا.

عند التحرك على سطح أملس، يحدث احتكاك بين الجزء الأمامي من الجسم والتربة (احتكاك ثابت)، يجمع الثعبان الجسم في أكورديون ويسحب الجزء الخلفي للأمام - الاحتكاك المنزلق أقل من الاحتكاك الساكن. بعد ذلك، يميل الجزء الأمامي من الجسم على ذيل الثعبان للأمام وينقبض مرة أخرى في الأكورديون. تستخدم طريقة الحركة هذه الثعابين الكبيرة ذات الجسم الثقيل والقوي. هذه هي الطريقة التي "تمشي بها" أفعى البواء والثعابين والأفاعي.

هناك طريقة أخرى لتحرك الثعبان. يعتمد على الفرق بين الاحتكاك الساكن والاحتكاك المنزلق. عند الزحف بهذه الطريقة، لا ينحني الثعبان، ويبقى جسمه مستقيماً. يتم تثبيت جزء من الحويصلات الموجودة على بطنه على التربة، ويتم سحب الجزء الآخر للأمام بواسطة العضلات. فالدروع المتحركة تكون ثابتة، وتلك التي لم تكن متحركة يتم شدها. طريقة الحركة "المباشرة" هذه تستخدمها الثعابين ذات الجسم القصير والسميك، وبعضها من البواء والثعابين العمياء.

كلتا الطريقتين الموصوفتين لحركة الثعابين لا تسمح لهم بالزحف بسرعة، على الرغم من أنهم يسمحون لهم بالتغلب على الأسطح الملساء. للتحرك بسرعة، تستخدم الثعابين "الحركة الجانبية". لا يمكن ملاحظة طريقة "المشي" الجانبية للثعابين إلا فيها، وتستخدم الحيوانات الأخرى أساليب أخرى عند التحرك.

عند التحرك بشكل جانبي، يرفع الثعبان المستلقي على الأرض أو الرمل رأسه، ثم ينحنيه الجزء الأمامي من الجسم بزاوية قائمة ويضعه في مكان جديد. يتم التركيز على نقطتين، الثعبان يفعل نفس الشيء مع بقية الجسم، بحيث يتحرك جسمه في أجزاء إلى الأمام وإلى الجانب أثناء تحركه. وأثناء هذه الحركة تبقى آثار في الرمال على شكل بصمات جسد الثعبان، ويتم توجيهها بشكل غير مباشر نحو اتجاه الحركة. هكذا تمشي أنواع الثعابين - الأفاعي ذات القرون، إفاس، الأفاعي الجرسية التي تعيش في الرمال.

يرتبط مفتاح خفة حركة الثعابين (مئات الفقرات والأضلاع) ارتباطًا وثيقًا بمفتاح حركتها - الحراشف البطنية. تصطف هذه العناصر المستطيلة المتخصصة على الجانب السفلي من الجسم، وتتوافق بشكل مباشر مع عدد الأضلاع. كيف يزحف الثعبان؟ تعمل الحواف السفلية للحراشف البطنية مثل مداس الإطار، حيث تمسك بالسطح وتدفع الزواحف للأمام.

الشكل والوظيفة

أكثر ما يميز شكل الثعبان هو استطالة جسمه وذيله وقلة أطرافه. لا تزال هناك ثعابين في العالم لا تزال فيها بقايا الأطراف تحتفظ بوظيفة الحركة، ولكن تبقى عناصر كاملة أو مخفضة من الحوض وعظم الفخذ في العديد من العائلات، بما في ذلك البواء والثعبان. عادة ما يكون الجسم نحيفًا، على الرغم من وجود بعض الأنواع القصيرة والشجاعة نسبيًا.

يرتبط شكل الجسم بمستوى النشاط، حيث تتحرك الأجسام النحيلة طوال الوقت بينما تبقى الأشكال الثقيلة خاملة. الأفاعي، على سبيل المثال، على الرغم من أنها ليست طويلة دائمًا، إلا أنها غالبًا ما تكون كبيرة الحجم. ويبدو من المرجح أن هذه الثعابين تطورت في اتجاه الجاذبية فقط بعد تطور المهارات الحساسة للحرارة، والحفرة اللوريال، وهو عضو خاص يقع بين العين والأنف، وجهاز سام، مما سمح لها بالبقاء في مكان واحد و انتظر فرائسها، بدلا من الانخراط في المستمر بحث نشططعام.

تحتوي بعض الثعابين الكبيرة (البوا والأناكوندا والثعابين) على حفرة شفوية تعمل بشكل مشابه للحفرة اللوريالية لأفعى الحفرة، لذلك قد لا تكون متحركة جدًا أو كبيرة أيضًا. ثعابين الأشجار هي الأكثر استطالة ونحافة على الإطلاق، وذيلها يصل إلى نصف طول الجسم بأكمله. يتم ضغط الجسم بقوة جانبيًا، مما يسمح بزيادة صلابة إطار الجسم أثناء الزحف من فرع إلى فرع. نادرًا ما تكون الثعابين المختبئة كبيرة الحجم. يتم تسطيح ذيل الثعابين البحرية ليشكل مجذافًا يستخدم للتجديف كتل الماء. ثعابين البحرإنهم تقريبًا عاجزون تمامًا على الأرض ولا يمكنهم التحرك إلا بصعوبة كبيرة.

هيكل الثعبان: هيكل عظمي

العمود الفقري للثعابين ممدود للغاية ويحتوي على فقرات أكثر من أي حيوان حي آخر - ما يصل إلى 600 في الثعبان الأسترالي (Morelia oenpelliensis). نظرًا لعدم وجود أطراف مرتبطة بالهيكل العظمي، ولا توجد فواصل جيدة لمناطق الجسم، يُعتقد عمومًا أن الثعابين تحتوي على نوعين فقط من الفقرات: الجسم (الفقرات التيلية) والذيلية (الذيلية). هناك 100-450 فقرة في الجسم، و10-205 فقرة في الذيل. ويرتبط زوج من الأضلاع بكل فقرة من فقرات الجسم، باستثناء عدد قليل خلف الرأس مباشرة.

يتم تحديد الطريقة التي يزحف بها الثعبان من خلال بنية جسمه. لا توجد أضلاع على الفقرات الذيلية. وهذا يسمح بالدوران الجانبي والرأسي دون نسج العمود الفقري، وبالتالي تحقيق مرونة متزايدة. قد تحمل الفقرة على سطحها البطني نتوءًا طويلًا موجهًا للخلف يسمى الهيبابوفيس. وجود أو عدم وجود هذا الهيكل على فقرات الثلث الخلفي من الجسم أهمية عظيمةفي تصنيف الثعابين، لأن مجموعات كبيرةتظهر الأنواع هذا كخاصية عامة.

جلد

جلد الثعبان مغطى بقشور، وهي عبارة عن طيات كيراتينية في طبقات البشرة من الجلد. عادة ما يتم ترتيب هذه الحراشف في صفوف على طول الجسم، ويتميز مظهرها وترتيبها نوع معين. يمكن أن تكون كبيرة الحجم وعلى شكل درع، وفي هذه الحالة يكون عدد الصفوف صغيرًا (من 10 إلى 30)، أو يمكن أن تكون صغيرة جدًا ومستديرة وأحيانًا ذات مركز مرتفع، وفي هذه الحالة يمكن أن يصل عدد الصفوف إلى 180 .

قد يكون جلد الثعبان ناعمًا ولامعًا للغاية (مثل ثعابين قوس قزح)، أو به حافة مرتفعة (عارضة) على طول مركزه، أو يكون مخططًا بشكل كبير، أو حتى يحتوي على عمود فقري مرتفع في المنتصف، مثل ثعبان جافا الثؤلولي. موازين بعض الأنواع لها هياكل حسية. على السطح البطني للجسم، يتم تعديله في معظم أشكاله إلى صفائح عريضة ويستخدم للحركة.

طرق حركة الثعابين

للثعابين أربعة أنماط للحركة. نظرًا لعدم وجود أرجل لديهم، فإنهم يستخدمون عضلاتهم وجلدهم "للمشي".

  • طريقة الثعبان: التنافر من السطح والحجارة والأشجار. يتحركون في حركات متموجة. إن الأسطح الزلقة والناعمة، مثل الزجاج، ليست مناسبة لهذه الطريقة. تُعرف هذه الحركة بالتموج الجانبي. بدءًا من الرقبة، يستعرض الثعبان عضلاته، ويدفع جسده من جانب إلى آخر، مما يخلق سلسلة من المنحنيات. في الماء، تدفع هذه الحركة الثعبان إلى الأمام بسهولة لأن كل انقباضة تدفع ضد الماء. على الأرض، عادة ما يجد الثعبان نقاط مقاومة على السطح، مثل الصخور أو الفروع أو الخدوش، ويستخدم جسمه للضغط على جميع النقاط مرة واحدة، مما يدفع الثعبان إلى الأمام.
  • طريقة التسطيح: هي أكثر طريق صعبللحركة، لكنه فعال في الأماكن الضيقة. تعمل هذه الطريقة بشكل جيد مع الأسطح الأفقية، لكن يتم تربية الثعابين باستخدام تقنية الأكورديون. يمد الثعبان رأسه والجزء الأمامي من الجسم على طول السطح العمودي، ثم يجد مكانًا للاستيلاء على الحراشف البطنية. للوصول، فإنه يمسك السطح بخصلات في وسط جسمه، ويسحبه إلى النهاية، ثم يعود للأمام مرة أخرى للعثور على مكان جديد ليمسك به.
  • الركلة الجانبية: هذه حركة صعبة تستخدمها الثعابين غالبًا للتنقل على الأسطح الزلقة أو الزلقة مثل الرمل أو الطين. تخلق الركلة الجانبية التي تعمل على ضغط العضلات ورمي الجسم شكلًا على شكل حرف S يحتوي على نقطتي اتصال فقط بالأرض. يبدو أن الثعبان يرمي رأسه إلى الأمام، وبقية جسده يندفع وراءه.
  • طريقة الخط المستقيم (اليرقة): وهي حركة بطيئة زاحفة ومستقيمة. كيف يزحف الثعبان؟ يستخدم الحيوان بعض الحراشف العريضة الموجودة على بطنه للإمساك بالأرض أثناء دفع نفسه للأمام. هذه طريقة سفر أبطأ بكثير، فالموجات أصغر بكثير وتنحني لأعلى ولأسفل بدلاً من أن تكون جنبًا إلى جنب. عندما يستخدم الثعبان حركة اليرقة، ترتفع قمم كل منحنى فوق الأرض بينما تندفع الحراشف البطنية الموجودة في القيعان نحو الأرض، مما يخلق تأثيرًا مموجًا مشابهًا لتأثير اليرقة.

هل يمكن للثعبان الزحف في الاتجاه المعاكس؟

الطيور لا تطير إلى الوراء، والأسماك لا تسبح، والظباء لا تركض إلى الوراء. وهذا ينطبق أيضا على الزواحف. كيف يزحف الثعبان؟ ولكل جزء من البطن عضلاته الخاصة، والتي يمكن للثعبان استخدامها لدفع نفسه إلى الأمام. هل يمكن للثعابين أن تتحرك في خط مستقيم؟ نعم يمكنهم ذلك، ولكن ذلك يعتمد على نوع السطح الذي يتعين عليهم الزحف عليه وسرعتهم ومختلف الأمور الأخرى عوامل خارجية. السبب الوحيدالسبب وراء عدم ظهور ذلك بشكل شائع في معظم الثعابين هو أنه ببساطة ليس ضروريًا.

ليس هناك شك في أن خيال الطبيعة يتجاوز بشكل كبير خيال الإنسان: الأشكال المذهلة والألوان الزاهية وجميع الأحجام الممكنة لممثلي النباتات والحيوانات الحية والمنقرضة غالبًا ما لا تتناسب مع إطار تصورنا. ولكن، على عكس الشخصيات في كتب وأفلام الخيال العلمي، في الكائنات الحية الحقيقية، تكون كل من هذه السمات التعبيرية ضرورية لأداء وظيفة معينة. وهذا يؤثر بشكل خاص على طريقة الحركة.

قشور السمك ناعمة ومغطاة بطبقة رقيقة من المخاط؛ ريش الطيور متين وخفيف الوزن؛ أغشية جلدية رقيقة من السحالي الطائرة؛ مخالب القط بعيد إبهامفي الرئيسيات. العديد من "الاكتشافات" للمشي المستقيم، والتي يفخر بها الناس كثيرًا؛ تمتلك المفصليات ستة أزواج من الأرجل أو أكثر. لكن كل طرف من هذه الأطراف يحتاج إلى التحكم، وحتى التوازن مع بقية الجسم، حتى لا تضطر إلى رفعه مرة أخرى.

وفي هذا الصدد فعلت الثعابين والديدان والبرمائيات بلا أرجل الاختيار الصحيح- إذا كنت بالفعل على السطح، ففي الواقع، ليس لديك مكان تسقط فيه. ولكن تبين أن آليات حركتهم أكثر تعقيدا مما بدا. ديفيد هو من جامعة نيويورك وزملاؤه

أثبت أن الزحف المميز يتم ضمانه من خلال التوزيع غير المتساوي لقوة الاحتكاك على طول سطح الجسم عند ملامسته للأرض وإعادة التوزيع المستمر للوزن.

وهذا ما يجعلهم مختلفين جذريًا عن "إخوانهم" في المحنة - الديدان والبرمائيات بلا أرجل. يقوم الأخير بتكوين كمية وفيرة من المخاط، وتدفع الديدان نفسها للأمام، وتتشبث بالشعر الصغير. ولكن في حالة الثعابين، حتى وقت قريب، كان من الممكن الاعتماد فقط على الفرضيات.

وبحسب أحدهم فإن قوة الاحتكاك في الاتجاه الطولي كانت أقل بكثير منها في الاتجاه العرضي. إذا أضفنا القدرة على الالتواء، فإن الحلقات ستوفر الاستقرار اللازم، بينما سيستمر المضي قدمًا. ومن الأمثلة على هذا النهج الثعابين الآلية ذات العجلات، التي يتحرك جسمها بسهولة للأمام ولا يتحرك جانبيًا على الإطلاق. ومع ذلك، فهم يحتاجون أيضًا إلى نقاط دعم يمكن البناء عليها. في حالة الرمل أو الحجر العاري، لن ينجح هذا النهج.

المؤلفون المنشوراتفي وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم وسعت بشكل كبير الفهم الحالي لحركة هذه الزواحف. وكانت عنابرهم عبارة عن 10 ثعابين حليب صغيرة ( ملك الثعابينكامبل أو لامبروبيلتيس تريانجولوم كامبيلي). هذه الثعابين التي تعيش فيها أمريكا الشمالية، معروفة بأنها تشبه إلى حد كبير في مظهرها الأفاعي المرجانية السامة، على الرغم من أنها أقل خطورة بكثير.

في البداية، قام المجربون بالقتل الرحيم للزواحف وقاسوا قوة الاحتكاك في جميع الاتجاهات.

كما هو متوقع، عند التحرك إلى الجانب، اتضح أنه أكبر مرتين تقريبًا، والخلف - مرة ونصف، مما كان عليه عند المضي قدمًا.

ولكن هذا فقط إذا كان السطح خشنًا. إذا كان هناك شيء فائق النعومة يعمل كركيزة، فإن قوة الاحتكاك في جميع الاتجاهات تميل إلى الصفر. ومع ذلك، فإنهم لم يتوقعوا معجزة من الثعابين - سيكون من الغريب الاعتقاد بأن المقاييس تتشبث بشكل مختلف بشيء من المستحيل التشبث به من حيث المبدأ.

يشرح النموذج الناتج أيضًا قدرة الثعابين على التحرك على سطح مائل ويعطي سرعات محسوبة تقترب تقريبًا من السرعة الحقيقية.

توزيع الحمل الديناميكي أثناء الانحناء الجانبي. الصورة العليا هي ثعبان يزحف على المرآة. تظهر هذه الصورة "الموجة" المستخدمة لإعادة توزيع الوزن. على الرغم من أن هذه الصورة تم التقاطها لأغراض توضيحية (السطح أملس، وبالتالي فإن الزواحف لا تتحرك إلا بصعوبة)، فقد لوحظت نفس الظاهرة عند التحرك على الأسطح الخشنة. فيما يلي القوة الدافعة المحسوبة على النموذج الموحد ( الصف الأوسط) وغير متساوي ( الصف السفلي) توزيع الوزن. تشير النقطة الحمراء إلى مركز الكتلة، وتشير النقاط السوداء إلى أماكن الضغط الأكبر على السطح //David L.Hu et al., PNAS

ويفسر العلماء "الكيلومترات في الساعة" المفقودة بنوع من الموجة التي يرسلها الثعبان عبر جسمه. وكان من الممكن تسجيلها عن طريق تسجيل الحركة بالفيديو على سطح المرآة. في هذه الحالة، لا تمزق الزواحف جسدها بالكامل، ولكنها تقلل فقط الحمل على مناطق معينة، وتحريك مركز الكتلة باستمرار.

ويتوقع المؤلفون العثور على اكتشافهم الاستخدام العملي— تتفوق هذه الروبوتات في بعض الحالات بشكل كبير على الروبوتات ذات العجلات وحتى الروبوتات ذات الأصابع الستة. ستكون العجلات عديمة الفائدة تمامًا إذا كان ارتفاع العائق أكثر من نصف قطر العجلة، وتتطلب الأطراف مساحة أكبر بكثير للمناورة مقارنة بالجسم المرن الرقيق. لذلك، عند إزالة الأنقاض أو في الاستطلاع، يمكن أن تكون هذه الثعابين الآلية ذات فائدة كبيرة. كل ما تبقى هو تعلم كيفية صنع قشور تشبه الثعبان.