Змеиная кожа
Змеиная кожа может относиться либо к коже живой змеи , либо к коже змеи, сброшенной после линьки , либо к типу кожи, изготовленной из шкуры мертвой змеи. Змеиная кожа и чешуя могут иметь различные узоры и цветовые образования, обеспечивая защиту от хищников посредством камуфляжа. [1] Цвета и переливчатость этих чешуек во многом определяются типом и количеством хроматофоров, расположенных в дерме кожи змеи. [2] Кожа и чешуя змеи также играют важную роль в ее передвижении, обеспечивая защиту и минимизируя трение при скольжении по поверхности. [3] [4] [5] [6]
Кожа живой змеи
[ редактировать ]У живой змеи кожа часто подвергается различным видам ссадин. Чтобы бороться с грубым субстратом, змеи сформировали специализированные и многослойные организационные эпидермальные структуры, обеспечивающие безопасное и эффективное скользящее передвижение при маневрировании по шероховатым поверхностям. [7]
Отображать
[ редактировать ]
Формирование узора
[ редактировать ]Змеи могут быть украшены декоративным рисунком. Они могут быть полосатыми, полосатыми, сплошными, зелеными, синими, желтыми, красными, черными, оранжевыми, коричневыми, пятнистыми или иметь собственный уникальный рисунок. Эти цветовые схемы могут выполнять множество функций, включая маскировку, поглощение или отражение тепла, или могут играть другие, менее понятные роли. Клетки меланина в коже часто перекрываются и образуют сложные узоры и листы, которые легко узнаваемы. [8] Иногда мягкие покровы змей окрашены иначе, чем их твердая чешуя. Это часто используется как метод отпугивания хищников. [1]
Цвет и переливчатость
[ редактировать ]
Окраска змей во многом обусловлена пигментными клетками и их распределением. Некоторые чешуйки имеют светлоокрашенные центры, возникающие из участков с редуцированной кутикулой. Более тонкая кутикула указывает на наличие какого-либо органа чувств. [2] Чешуйки в целом многочисленны, покрывают эпидермис и бывают разных форм и цветов. Они помогают идентифицировать виды змей. Хроматофоры в дерме дают окраску, когда свет проходит через роговой слой эпидермиса. [2] Существует много видов хроматофоров. Меланофоры дают коричневую пигментацию, а в сочетании с гуанофорами - серый цвет. В сочетании с гуанофорами и липофорами получается желтый цвет. Когда к меланофорам добавляются гуанофоры и аллофоры, образуется красный пигмент. [2] Каротиноиды также помогают производить оранжевый и красный цвета. [8] Темные змеи (темно-коричневого или черного цвета) появляются как таковые благодаря меланоцитам , активным в эпидермисе. Когда меланин отсутствует, появляются особи- альбиносы . Змеи не обладают синими или зелеными пигментами, они возникают из гуанофоров, которые также называются иридоцитами. Иридоциты находятся в дерме и отвечают за переливающийся вид многих змей темного цвета. Самцы и самки могут иметь разную окраску, как и детеныши и взрослые особи одного и того же вида. [2]
Структуры и функции
[ редактировать ]
Змеиная кожа, или покровы , – это больше, чем просто узоры и чешуйки. Чешуя и узор являются особенностями змеиной кожи и происходят из мягкого и сложного покрова. Эти чешуйки уникальны для каждого вида, а сами чешуи помогают в передвижении, обеспечивая буфер трения между змеей и землей. [1] [9]
Организация
[ редактировать ]Рептилии, в том числе змеи, обладают обширным ороговением эпидермиса в виде эпидермальных чешуек . [10] Эпидермис змеи состоит из четырех слоев. Внешний слой кожи змеи периодически сбрасывается и, следовательно, является временным слоем и сильно ороговевшим. Под наружным слоем находится роговой слой ( stratum corneum ), утолщенный и гибкий. Под роговым слоем находится промежуточная зона ( stratum granulosum ) и базальный слой ( stratum basale ) соответственно. Дерма змеи находится под эпидермисом. [2] Дерма змей обычно волокнистая и не очень выступающая. [10] В дерме находятся пигментные клетки, нервы и коллагеновые волокна. Нервные волокна проходят в эпидермис змеи и закрепляются возле чешуи, обычно на ростральном или головном конце змеи. В частности, нервы прикрепляются к сенсорным отросткам и ямкам, которые являются органами осязания и тепла соответственно. Гиподерма . находится ниже дермы, в этом слое в основном хранится жир [2]
Снижение трения и защита
[ редактировать ]Змеиная кожа состоит из мягкого, гибкого внутреннего слоя (альфа-слоя), а также твердой, негибкой внешней поверхности (бета-слоя). Тела змей постоянно контактируют с поверхностью, вызывая сильное трение. В результате им приходится как минимизировать трение, чтобы двигаться вперед, так и создавать собственное трение, чтобы создать достаточную тягу для движения. Масштаб и ориентация скина достигают этого, как было продемонстрировано исследованиями наноструктур в их масштабах. В частности, внутренний альфа-слой содержит альфа-кератины , которые служат белками цитоскелета, обеспечивающими механическую форму сопротивления растягиванию. [4] [7] [5] Кроме того, чтобы уменьшить трение, некоторые змеи полируют свою чешую. Они выделяют масло из носового прохода, а затем втирают его в чешуйки. Это делается с разной периодичностью в зависимости от вида змеи, иногда часто, иногда только после линьки или линьки. Считается, что полировка накипи используется как метод гидроизоляции, а также может играть роль в передаче химических сообщений или уменьшении трения. [11] Наконец, чешуя и змеиная кожа обеспечивают защиту в виде кератина. [4] Было обнаружено, что бета-кератины способствуют образованию чешуек, поскольку кератиновые белки образуют предроговой слой из плотно упакованных эпидермальных чешуек, создавая толстый роговой защитный слой. [4] Части этого кератинового покрытия сбривают, образуя чешую змеи, при этом менее ограниченная часть каждой чешуи перекрывает чешуйку позади нее. Между чешуйками лежит соединительный материал, тоже из кератина, также входящий в состав эпидермиса. Этот материал позволяет змее уверенно скользить по грубым камням или песчаному песку. [12] [3] [5]
Проницаемость
[ редактировать ]Проницаемость кожи у змей может меняться в зависимости от сезона, что помогает решить проблему высыхания. Известно, что у пустынных змей кожа обычно непроницаемая , а у водных змей более проницаемая кожа, которая иногда может удерживать воду, предотвращая высыхание. Некоторые змеи могут менять окружающую среду в течение года и в результате этого могут изменить проницаемость своей кожи. Например, водные змеи могут захватывать больше воды, если они находятся в высыхающей среде, притягивая слой воды под своей чешуей. [11]
железы
[ редактировать ]В змеиной коже не так много желез. Большинство змеиных желез являются голокринными железами , что означает, что клетки железы секретируются вместе с веществом, которое производит железа. Эти голокриновые железы у змей не имеют собственного кровоснабжения и поэтому тесно прилегают к васкуляризированной соединительной ткани . У змей также есть железы, которые помогают привлекать партнеров, а у некоторых видов морских змей есть солевая железа , которая помогает удалять излишки соли, которую они съели. [2] Большинство желез рептилий плохо изучены из-за их немногочисленности. [10]
Движение и гибкость
[ редактировать ]Кожа, лежащая под чешуей змей, также отвечает за гибкость змей. [2] Области между чешуйками змеи состоят из мягкого покрова, называемого альфа-слоем, который состоит из альфа-кератина, обеспечивающего гибкость и подвижность. [10] [7] [4] Подвижность змеи зависит от контакта кожи с поверхностью трения. Трибологическое поведение змеиной кожи позволяет быстро и точно менять направление. [6] Для плавного скольжения змеиная кожа состоит из острых шипов и переплетающихся продольных гребней. Змеиная кожа также содержит хорошо организованные «микроволоски» вдоль вентральной (нижней) поверхности, ориентированные в каудальном (кзади) направлении. Благодаря обеим этим функциям змея способна эффективно скользить вперед по поверхностям с низким коэффициентом трения и создавать высокое трение при необходимости отступить назад. [6]
Филогения
[ редактировать ]Змеи принадлежат к группе рептилий под названием Lepidosauria , которые представляют собой рептилий с перекрывающейся чешуей. Далее они сгруппированы в отряд Squamata , который включает всех змей и ящериц, а также все виды Lepidosauria, кроме двух, которые принадлежат к Rynchocephalia ( tuatara ). Виды, принадлежащие к обеим подгруппам, также имеют схожие особенности кожи со змеями, но с уникальными адаптациями и особенностями соответственно. [10]
Сбросить кожу
[ редактировать ]
Линька кожи происходит у змей регулярно. [1] Линька является обычным явлением и приводит к потере всего внешнего слоя эпидермиса. [10] У змей это называется линькой или шелушением . Новый слой эпидермиса вырастает под старым. Когда все закончится, змея выделяет жидкость между новой кожей и старой. Флюид придает коже серебристый оттенок. Змеи будут тереться головой о грубые поверхности, пока старая кожа не порвется. После чего змея сможет выбраться из него сама. Сброшенная кожа намного длиннее, чем у змеи, которая ее сбросила, поскольку кожа покрывает верхнюю и нижнюю части каждой чешуи. Если кожа сброшена неповрежденной, каждая чешуя разворачивается с верхней и нижней стороны чешуи, что почти вдвое увеличивает длину сброшенной кожи. Пока змея сбрасывает кожу над глазом, глаз может стать молочным. Чешуя на глазах змей затвердевает и сбрасывается вместе с остальной старой кожей. Когда процесс завершен, змея появляется с более глубоким цветом, чешуей отполированной, поверхностью яркой и не тусклой от контакта с царапающей щеткой, а полная потеря зрения полностью восстанавливается. [1] [12]
Кожа
[ редактировать ]
Змеиная кожа используется для изготовления одежды, такой как жилеты, ремни, ботинки или туфли, или модных аксессуаров, таких как сумки и кошельки , а также используется для покрытия деки некоторых струнных музыкальных инструментов , таких как банху , саньсянь или саншин .
Змеиная кожа считается экзотическим продуктом наряду с кожей аллигатора, крокодила, ящерицы, страуса , эму, верблюда и других. Вместе с кожей крокодила и ящерицы он относится к коже рептилий и имеет чешуйчатый вид. Имеются данные о том, что добыча по крайней мере некоторых видов змей, убитых для кожевенной промышленности, является неустойчивой и осуществляется с нарушением национального законодательства в странах-источниках. [13]
- Предметы из змеиной кожи
-
Сапоги из змеиной кожи в Аризоне -
в стиле ар-деко , около 1925 г. Портсигар из змеиной кожи -
Пара женских туфель на платформе на высоком каблуке, 1930-е годы. -
Соломенная шляпа Техаса с орнаментом из гремучей змеи . кожи -
Винтажный клатч с откидной застежкой из красной змеиной кожи. -
Китайский саньсянь с декой, обтянутой змеиной кожей.
Галерея
[ редактировать ]-
Кожаные изделия и шкуры бирманского питона ( Python molurus bivittatus ) и сетчатого питона ( Python reticulatus reticulatus ) в местном магазине в Мандалае, Бирма. -
Артефакт из змеиной кожи -
Ламия 1909 года у Ламии человеческие : На этой картине Герберта Джеймса Дрейпера ноги и змеиная кожа вокруг талии. На ее правом предплечье также есть маленькая змея. -
Сброшенная змеиная кожа в природе -
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Мэттисон, Кристофер (2007). Новая энциклопедия змей . Принстон: Издательство Принстонского университета.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Баушо, Роланд (1994). Змеи: естественная история . Нью-Йорк: Издательская компания Sterling.
- ^ Jump up to: а б Паркер, HW (1977). Змеи — беседы о естественной истории . Лондон: Издательство Корнельского университета.
- ^ Jump up to: а б с д и Тони, Маттиа; Алибарди, Лоренцо (01 февраля 2007 г.). «Альфа- и бета-кератины эпидермиса змеи» . Зоология . 110 (1): 41–47. дои : 10.1016/j.zool.2006.07.001 . ISSN 0944-2006 . ПМИД 17169542 .
- ^ Jump up to: а б с Филиппов Александр Евгеньевич; Горб, Станислов Н. (23 марта 2016 г.). «Моделирование фрикционного поведения кожи змеи, покрытой анизотропными поверхностными наноструктурами» . Научные отчеты . 6 : 23539. Бибкод : 2016NatSR...623539F . дои : 10.1038/srep23539 . ПМЦ 4804221 . ПМИД 27005001 .
- ^ Jump up to: а б с Ян, Чжэ; Чжу, Лянлян; Ли, Ботонг; Сунь, Шуочэн; Чен, Юлун; Ян, Юань; Лю, Илунь; Чэнь, Си (01 сентября 2016 г.). «Механическое проектирование и анализ ползания при помощи многослойной балки» . Письма по экстремальной механике . Наномеханика: соединение пространственных и временных масштабов. 8 : 88–95. дои : 10.1016/j.eml.2016.03.014 . ISSN 2352-4316 .
- ^ Jump up to: а б с Кляйн, Мари-Кристин Г.; Горб, Станислав Н. (07.11.2012). «Архитектура эпидермиса и материальные свойства кожи четырех видов змей» . Журнал интерфейса Королевского общества . 9 (76): 3140–3155. дои : 10.1098/rsif.2012.0479 . ISSN 1742-5689 . ПМЦ 3479930 . ПМИД 22896567 .
- ^ Jump up to: а б Мэттисон, Кристофер (1995). Энциклопедия змей . Лондон: Бландфорд.
- ^ Мартинес, Алехандро; Нгуен, Дэймон; Бассон, Мандип С.; Медина, Джош; Иршик, Дункан Дж.; Беккенс, Саймон (2021). «Количественная оценка топографии поверхности биологических систем на основе 3D-сканирований» . Методы экологии и эволюции . 12 (7): 1265–1276. дои : 10.1111/2041-210X.13603 . hdl : 10067/1774180151162165141 . ISSN 2041-210X . S2CID 235521715 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Кардонг, Кеннет В. (2015). Позвоночные животные: сравнительная анатомия, функции, эволюция (7-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу Хилл. ISBN 9780078023026 .
- ^ Jump up to: а б Мэттисон, Кристофер (2007). Новая энциклопедия змей . Принстон: Издательство Принстонского университета.
- ^ Jump up to: а б Кэмпбелл, Шелдон; Шоу, Чарльз Э. (1974). Змеи американского Запада . Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф . ISBN 978-0-394-48882-0 .
- ^ Нейман, Винсент (2022). «Квоты на вылов, свободные рынки и устойчивая торговля питонами» . Охрана природы . 48 : 99–121. doi : 10.3897/natureconservation.48.80988 . ISSN 1314-3301 .
