Морские змеи получают дополнительный кислород через кровеносные сосуды головы
Морские змеи (подсемейство Hydrophiinae) проводят в воде всю жизнь. Хотя основным их органом дыхания служат лёгкие, морские змеи выработали дополнительные приспособления, чтобы получать кислород, находясь под водой. Ранее уже было известно, что морская змея усваивает растворённый в воде кислород при помощи сети капиллярных сосудов в слизистой оболочке рта. Теперь учёные обнаружили у них сходный механизм поглощения кислорода при помощи кровеносных сосудов верхней поверхности головы.
Объектом исследования стала змея Hydrophis cyanocinctus из рода ластохвостов, встречающаяся в тропических водах Индийского и западной части Тихого океанов. «Мы впервые описали модифицированную сеть головных кровеносных сосудов, которая обеспечивает эту морскую змею дополнительным источником кислорода для мозга во время погружения, — говорит ведущий автор исследования Алессандро Пальчи (Alessandro Palci) из Университета Флиндерса. — По сути, мы обнаружили, что эта морская змея использует верх головы в качестве жабры, чтобы дышать под водой».
Сосудистая сеть, обнаруженная при помощи компьютерной микротомографии, располагается прямо под кожей лицевой части головы. Хотя структурно она отличается от жабр рыб, её функция аналогична: сеть обеспечивает большую площадь поверхности, заполненную обеднёнными кислородом кровеносными сосудами, которые могут эффективно поглощать кислород из окружающей воды. По мнению авторов работы, это приспособление позволяет морской змее находиться под водой значительно дольше.
Исследование опубликовано в журнале Royal Society Open Science.
Источник
Могут ли змеи дышать под водой
Дышат ли змеи во время еды? Как они задерживают дыхание под водой? Ответы на эти и другие вопросы о дыхании змей в этом посте.
Дыхательная система змей состоит из внешних ноздрей (nostril на картинке), внутренних ноздрей, носовой полости, голосовой щели (glottis), трахеи, бронхов и одного или двух лёгких. Диафрагма у змей отсутствует, дыхание осуществляется за счёт работы мышц, находящихся между рёбрами. Вдох представляет собой активный процесс, который требует напряжения мышц с целью их расширения. Выдох же процесс пассивный, который осуществляется в результате расслабления мышц.
На фото выше прекрасно видна носовая полость (да-да, прямо во рту), расположенная между вторыми рядами зубов. В неё и выходят внутренние ноздри, соединённые с внешними. Когда пасть змеи закрыта, полость соединяется с голосовой щелью, через которую и осуществляется дыхание змей.
В отличие от млекопитающих, голосовая щель змей по умолчанию закрыта (как на фото сверху), раскрывается она только во время дыхания. Трахея, идущая следом за ней, довольно подвижна, что позволяет змеям дышать во время еды, смещая голосовую щель вперёд или вбок.
Австралийские ученые обнаружили ранее неизвестный орган дыхания у ядовитой морской змеи Hydrophis cyanocinctus. У рептилии сложная система кровеносных сосудов под кожей головы, которая позволяет брать кислород прямо из воды. По всей вероятности, эта «сосудистая структура представляет собой новую дыхательную адаптацию у морских змей», сообщают авторы исследования.
«Мы неожиданно обнаружили сеть крупных кровеносных сосудов, которая никогда ранее не описывалась ни у одной змеи. Эта морская змея использует верх головы по принципу жабр, чтобы дышать под водой», — говорится в статье.
Морские змеи (Hydrophiinae), полностью приспособленные к жизни в воде, обитают в прибрежных тропических водах Индийского и Тихого океанов и Красного моря, питаясь в основном рыбой. Обычно они держатся у самой поверхности воды и вблизи берегов, поскольку им время от времени надо подниматься на поверхность воды, чтобы вдохнуть воздух. Однако известны случаи, когда морскую змею видели на глубине до 245 метров.
Морские змеи чрезвычайно успешно адаптировались к морскому образу жизни, утверждают ученые. Команда Алессандро Палчи из университета Флиндерса (Австралия), используя компьютерную микротомографию для сканирования головы морской змеи, увидела нечто неожиданное — сложную систему кровеносных сосудов. Сосуды проходят непосредственно под кожей и находятся в основном в области лба и морды.
Ученые подозревают, что Hydrophis cyanocinctus использует эту систему кровеносных сосудов для поглощения дополнительного кислорода прямо из воды во время погружений.
«Чтобы дышать под водой, морская змея использует свою голову как жабры, — говорит Палчи. — Хотя эта система сосудов отличается от жабр рыб, однако ее функция схожа: она обеспечивает большую площадь поверхности с кровеносными сосудами, которые могут очень эффективно поглощать кислород из воды».
Ученые считают, что эта интересная особенность позволяет морской змее дольше оставаться под водой, поскольку такая система сосудов обеспечивает змею кислородом в течение длительного времени. С помощью дальнейших исследований ученые надеются проверить это предположение.
Морские змеи – это змеи, которые сумели приспособиться к жизни в солёной морской воде. Одни виды морских змей могут периодически выходить на сушу, для того, чтобы наладить своё пищеварение, погреться на солнышке и отложить свои яйца, другие же ведут исключительно водный образ жизни, т.е. живут в воде и никогда не выходят на берег.
Для тех людей, которые часто отдыхают на побережьях жарких стран, занимаются дайвингом и погружаются в воды тёплых морей, нередки встречи с морскими змеями, поэтому им просто необходимо обладать знаниями о животных, населяющих моря и океаны, в том числе и об этих существах.
Кольчатый плоскохвост (лат. Laticauda laticauda)
Ареал обитания
Итак, морские змеи – это семейство, относящееся к царству Животные, типу Хордовые, классу Пресмыкающиеся, отряду Чешуйчатые. Далее данное семейство делится на разные роды, а затем и на десятки видов. Эти змеи широко распространены по нашей планете. Они водятся в прибрежных тропических водах Тихого и Индийского океанов, стараясь держаться вдоль побережий под поверхностью воды. Иногда ненадолго заплывают в пресные воды.
Нередко их вылавливают рыбаки в районе Малайского архипелага и Южно-Китайском море, там где, встречается их наибольшее их скопление не только в количественном, но и в видовом составе.
Стоит заметить, что морские змеи облюбовали прибрежные акватории, в основном в районе 5-6 км от суши, хотя существуют виды, обитающие на расстоянии от суши в несколько сотен километров. Благодаря особому, приобретенному в процессе эволюции механизму дыхания, некоторые виды, способны опускаться на глубину до трехсот метров.
Оливковая морская змея (лат. Aipysurus laevis)
Физиологические особенности
Характерные признаки морских змей, отличающие их от сухопутных собратьев — сильно укороченный язык и отсутствие брюшных щитиков. Внешне, большинство видов морских змей выглядят одинаково. Их маленькая голова с глазами небольшого размера и круглым зрачком, покрыта крупными щитками, очень плавно переходит в длинное тонкое туловище. Туловище покрывают мелкие одинаковые чешуйки, которое в хвостовой части заканчивается достаточно широким хвостом, напоминающим ластоподобный плавник.
Большинство этих морских обитателей может достигать довольно крупных размеров – до полутора – двух метров в длину. Среди морских змей встречаются и более крупные виды, чья длина может превышать два с половиной метра, а отдельные особи могут достигать и 3-4 метров в длину!
Половой диморфизм у этих животных, как правило, хорошо выражен. Самки значительно крупнее самцов. Вес варьирует в зависимости от питания, вида и половой принадлежности животного. По форме тела морские змеи также значительно отличаются друг от друга. Одни змеи имеют большую толщину тела по отношению к длине, другие же кажутся совсем тонкими и изящными с узкой головой.
Внимательно рассматривая любую из представительниц морских змей, можно заметить характерную особенность её внешнего вида – это некоторое уплощение хвоста с боков. Кроме того, внутренние органы морских змей, в частности органы дыхания, также значительно отличаются от внутреннего строения змей, обитающих на суше.
Например, правое лёгкое у морских змей сильно увеличено и доходит почти до самого хвоста. Такое увеличенное лёгкое служит змее неким гидростатическим органом, примерно как плавательный пузырь для рыбы. Ни один из видов змей не способен, в принципе, захлебнуться и утонуть, учитывая то, что у этих животных нет жабр.
Кроме того, что морские змеи дышат исключительно лёгкими, они обладают ещё уникальной исключительной способностью – поглощать кислород, растворённый в воде с помощью слизистой оболочки, покрывающей их ротовую полость. Их слизистая оболочка густо пронизана сетью капилляров, которые и поглощают растворённый в воде кислород.
Двухцветная пеламида (лат. Pelamis platura)
Дышат морские змеи в большей степени, конечно же лёгкими, поднимаясь на поверхность воды и выставив из неё кончик морды, слегка приоткрыв рот. Также их дыханию кроме лёгких помогает и кожный покров, который частично берёт на себя дыхательную функцию.
Хочется отметить, что морские змеи могут находиться под водой, без воздуха примерно до двух часов. У некоторых видов под языком расположены солевые железы, выделяющие из организма во внешнюю среду излишне поглощённую соль.
Практически все виды змей питаются разной рыбой, которую заглатывают целиком, предварительно обездвижив её или убив собственным ядом. Яд всех видов морских змей без исключения обладает высокой токсичностью, порою даже большей, чем у наземных собратьев.
Несмотря на то, что большинство морских змей являются ядовитыми, для человека они практически не опасны, если их не беспокоить. Дело в том, что эти животные пускают в ход свои ядовитые зубы лишь во время охоты, или, в крайнем случае, исключительно для самообороны.
Но если вы столкнётесь с морской змеёй во время плавания или погружения, лучше её не трогать, пускай спокойно проплывает мимо. В противном случае, она может нанести вам молниеносный укус с тяжёлыми последствиями, вплоть до летального исхода, что случается крайне редко. Как правило, морская змея во время укуса впрыскивает минимальное количество яда. Такая доза редко может нанести серьёзный вред здоровью человека.
Размножаются морские змеи довольно медленно. Половая зрелость у них наступает приблизительно к году. Все виды морских змей либо живородящие, либо яйцекладущие. И те и другие виды производят на свет всего по несколько детёнышей (от 1 до 3 за раз). Одни рожают своих детёнышей прямо в воде, другие же выползают на побережье, для того, чтобы отложить яйца в тёплый песок.
Сегодня мы поговорили об интереснейших представителях морской фауны, населяющих моря и океаны нашей планеты. И если вы захотите продолжить знакомство с ними, то очередная статья расскажет о самом распространенном виде морских змей, в частности о плоскохвостах (морских крайтах). До встречи!
Источник
как дышат морские змеи?
Морские змеи обитают в тропических водах Индийского и Тихого океанов. Они ныряют на значительную глубину, плавают между кораллами, исследуя различные полости и рассщелины. Рекорд морских змей по пребыванию под водой в эксперименте равен 10–12 часов, а произвольно они могут находиться под водой часа полтора. 
Ноздри у рептилий помещаются на самом кончике носа и снабжены клапанами, а края рта окружены особой «герметизирующей» складкой. Поэтому они могут дышать, не высовываясь из воды, а лишь выставив наружу нос. Дышат морские змеи атмосферным воздухом, ноздри при нырянии закрывают кожными клапанами, чтобы вода не попадала внутрь. Когда змеи ныряют, клапаны плотно закрываются. Задерживать дыхание они способны как на короткие промежутки времени от 5 до 30 мин, так и более длительные — до 6-8 ч. Дышат рептилии с помощью легких. Это, конечно, неудобно. Для жизни в глубинах больше подошли бы жабры. Их змеям заменяет слизистая оболочка рта, богато снабженная кровеносными сосудами
Змеи могут извлекать растворенный в воде кислород через слизистую оболочку ротовой полости, клоаку, капилляры кожи . Время от времени «прополаскивая» рот морской водой, эти существа извлекают из нее кислород и тем самым значительно увеличивают время пребывания под водой. Соль, проникающая в организм змеи из морской воды, выводится специальной солевой железой, расположенной под языком.
Океанские рептилии способны погружаться в пучину до 50 м, изредка их встречали и на глубинах около 100 м.
Источник
Секрет в голове: чем дышит морская змея?
Обнаружена морская змея, которая, кроме лёгочного дыхания, полагается на подобие жабр. Во время погружения рептилия Hydrophis cyanocinctus использует обширную систему кровеносных сосудов под кожей головы для поглощения кислорода прямо из воды.
Ученые назвали такую систему «модифицированной сосудистой сетью головного мозга» (MCVN).
«По сути, мы обнаружили, что эта морская змея использует верх головы в качестве жабр, чтобы дышать под водой», – говорит один из авторов исследования доктор Алессандро Пальчи.
«Хотя MCVN структурно очень отличается от жабр рыб и амфибий, её функция, тем не менее, довольно схожа: она обеспечивает большую площадь поверхности, заполненную обедненными кислородом кровеносными сосудами, которые могут эффективно поглощать кислород из окружающей воды».
«Морские змеи чрезвычайно успешны в адаптации к полностью морскому образу жизни, включая способность поглощать кислород через кожу. Теперь мы обнаружили эту интересную особенность H. cyanocinctus с помощью сканирования microCT и компьютерного моделирования.
Эта особенность, вероятно, позволяет этим морским змеям оставаться под водой в течение более длительных периодов времени, что может проверить дальнейшее исследование», – заявил доктор Кейт Сандерс из Школы биологических наук Университета Аделаиды.
Квадрокоптер, iPhone 13 Pro Max и другие призы ждут: участвуйте в фотоконкурсе «Широка моя страна»
Ядовитая змея против ядовитой сколопендры: видео
Три космостанции переработанных отходов и другие причины выбрать товары с экомаркировкой
Источник
