蛇的尾巴有什么作用?
答主是遗传学家,正从事相关领域的科研工作(转基因),平时也特别喜欢昆虫,尤其喜欢各种毒蛇。关于蛇的各种各样的问题,答主都可以给你解答。先上个图,证明不是无中生有。
这是水蚺,世界最大的蛇类,产于南美洲,可以吞食比自己身体还大的猎物 先说结论,蛇的尾巴在运动中起到的作用主要有三个:
1、保持身体的平衡;
2、产生向前的动力;
3、产生转圈的动能。 而不同种类的蛇,由于生活的环境不同以及体型的差异,导致它们的运动方式有着显著的不同,因此对它们尾巴功能的研究也存在较大差异。
目前对于蛇尾功能的认知主要来源于两个研究。 第一个是Gans等人在1983年提出的“摆动反射”模型【1】。他们认为当蛇受到外界刺激(如捕猎)时,会通过颈部和躯干肌肉产生的收缩来产生向前的动作。与此同时,通过尾部肌的收缩,产生上下摆动,从而形成绕圈的动作。这个模型很好的解释了当蛇受到外力时,它们如何协调全身各个部分来进行防御或进攻。
第二个是Poulin等人于2005年提出的“交替跳跃”模型【2】。他们观察到当蛇在攀爬时,常常一段身体在前,而另一段身体则在后面,并且一段身体刚刚离开,另一段身体就已经开始向上移动了。而且前端的移动并不是随着后端爬行而连续的,而是每隔一段时间就有规律的向前跳动一下。根据这些特点,他们提出当蛇在攀爬时,它是通过肌肉一次性地缩短来完成整个身体的移动。
当然,上述两种理论并不能完全解释蛇的运动能力,例如它们如何在水中游动。目前较为公认的说法是,蛇不仅可以垂直跳跃,还可以水平扭动身体,从而使自己快速前进。虽然以上研究观察的是蛇的各种运动,但研究的对象主要为无毒物种,因此认为这些发现同样适用于有毒动物似乎并无大碍。
但是需要注意的是,以上研究均基于运动中的蛇,而对静止不动的蛇的生理状态研究较少。然而现实生活中多数情况下的蛇都是停止不动的,例如在洞穴里、在树杈上或是蜷缩在你脚底下的石缝中。那么这个时候蛇的尾巴还有没有功能呢?我的回答是肯定的,只不过功能比较单一——保持身体平衡。 这项研究由B. D. Patterson于1974年在美国《国家科学院院刊》上发表,他分别研究了蟒蛇(Pseudonaja textilis)、黑眉锦蛇(Elaphe satana)、四眼斑蛇(Toxops floridanus)和乌梢蛇(Zaocys dhumnades)的尾部分解结构及神经生理特性,以探讨当蛇处于静止状态时,它的各部分身体(头、躯干和尾)是如何联系的。
首先,在实验的第一个步骤,研究者切下了蟒蛇、黑眉锦蛇、四眼斑蛇和乌梢蛇的尾部,并仔细观察其形态结构。结果发现在这些蛇的尾部都有两个很发达的脊索,其中内脊索有一束特别长的神经纤维与大脑相连(感觉可能有痛感),外脊索有一束特别长的纤维连接至脊髓(感觉应该有运动功能)。 接着,研究者进行了第二环节的实验,以判断当蛇处于静止状态时,是脊柱还是外脊索在起作用。他们将一根软管插入到四眼斑蛇的肛门,并通过另一根软管向里面喷洒盐水。如果盐水能够通过外脊索进入体内,表明它是有功能的;反之,则没有。经过反复的测试和比较,研究者发现除了蟒蛇和乌梢蛇以外,其他几种蛇的外脊索都具有运输液体和固体食物的能力。因此可以推测,当蛇不运动时,可能是借助外脊索来摄取营养,维持生命代谢活动的。
最后,为了进一步验证他们的假设,即当蛇不活动时,是靠外脊索来获取食物的,他们给三种不同的蛇注射了阿托品,这种药物能阻断副交感神经(属于神经系统的一部分,主要支配内脏器官)的功能。注射该药物后,三种蛇的食欲都明显下降,体重显著下降,这表明当蛇不运动时,确实是通过外脊索来获取食物。
综上所析,当蛇不运动时,它的尾部也是有功能的,只不过这个功能相对单一——保持身体平衡,等待时机,准备出击。