stringtranslate.com

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 типами и количеством хроматофоров, расположенных в дерме змеиной кожи. [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

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

Большие щитки на правой стороне покрывают брюшную, или брюшную, сторону змеи. Чешуя меньшего размера покрывает остальную часть змеи. Обратите внимание, как шкалы перекрываются.

Формирование узора

Змеи могут быть украшены витиеватым 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

Изменение цвета чешуи, вызванное различными хроматофорами, расположенными на дорсальной (верхней) поверхности змеи Подвязки.

Окраска змей во многом обусловлена ​​пигментными клетками и их расположением. 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 из-за меланоцитов , активных 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

Обнажаются покровы подвязочной змеи после удаления вышележащих чешуек.

Змеиная кожа, или покровы , – это больше, чем просто узоры и чешуйки. Чешуя и рисунок 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

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, как правило, волокнистая по своей природе и не очень выраженная. [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

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 сбриты, чтобы образовалась чешуя 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]

Обнажаются покровы нижней стороны щитка подвязочной змеи.

Проницаемость

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

В змеиной коже не так много желез. Большинство змеиных желез являются голокринными железами , что означает, что клетки железы секретируются вместе с веществом, которое вырабатывается железой. 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 нехватки. [10]

Движение и гибкость

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, который обеспечивает гибкость и движение. [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 высокоорганизованные «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

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

Крупный план чешуи подвязочной змеи. Обратите внимание на наличие мягких покровов или кожи между чешуйками и на то, как они перекрываются.

Линька кожи происходит у змей регулярно. [1] Линька является обычным явлением и приводит к потере всего внешнего слоя эпидермиса. [10] В случае со змеями 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, поверхностями, блестящими и не тусклыми от контакта с царапающей щеткой, а полная потеря зрения полностью восстанавливается. [1] [12]

Кожа

Крупный план змеиной кожи бежевого и коричневого цвета с рисунком, из которой сделан портсигар.

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 сансин .

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]

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcde Мэттисон, Кристофер (2007). Новая энциклопедия змей . Принстон: Издательство Принстонского университета.
  2. ^ abcdefghi Bauchot, Роланд (1994). Змеи: естественная история . Нью-Йорк: Издательская компания Sterling.
  3. ^ Аб Паркер, HW (1977). Змеи — беседы о естественной истории . Лондон: Издательство Корнельского университета.
  4. ^ abcde Тони, Маттиа; Алибарди, Лоренцо (01 февраля 2007 г.). «Альфа- и бета-кератины эпидермиса змей». Зоология . 110 (1): 41–47. дои : 10.1016/j.zool.2006.07.001. ISSN  0944-2006. ПМИД  17169542.
  5. ^ abc Филиппов, Александр Е.; 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. 
  6. ^ abc 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.
  7. ^ abc 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. 
  8. ^ аб Мэттисон, Кристофер (1995). Энциклопедия змей . Лондон: Бландфорд.
  9. ^ 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.
  10. ^ abcdef Кардонг, Кеннет В. (2015). Позвоночные животные: сравнительная анатомия, функции, эволюция (7-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу Хилл. ISBN 9780078023026.
  11. ^ аб Мэттисон, Кристофер (2007). Новая энциклопедия змей . Принстон: Издательство Принстонского университета.
  12. ^ аб Кэмпбелл, Шелдон; Шоу, Чарльз Э. (1974). Змеи американского Запада . Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф . ISBN 978-0-394-48882-0.
  13. ^ 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.