Snakeskin может относиться либо к коже живой змеи , либо к сброшенной коже змеи после линьки , либо к типу кожи, которая изготавливается из шкуры мертвой змеи. Змеиная кожа и чешуя могут иметь различные узоры и цветовые образования, обеспечивая защиту посредством камуфляжа от хищников. [1] Цвета и переливы в этих чешуйках в значительной степени определяются типами и количеством хроматофоров, расположенных в дерме кожи змеи. [2] Кожа и чешуя змеи также являются важной особенностью ее передвижения, обеспечивая защиту и минимизируя трение при скольжении по поверхностям. [3] [4] [5] [6]
У живой змеи кожа часто сталкивается с различными формами истирания. Для борьбы с грубыми субстратами змеи сформировали специализированные и многослойные организационные эпидермальные структуры, чтобы обеспечить безопасное и эффективное скользящее движение при маневрировании по грубым поверхностям. [7]
Змеи могут быть украшены узорами. Они могут быть полосатыми, ленточными, сплошными, зелеными, синими, желтыми, красными, черными, оранжевыми, коричневыми, пятнистыми или иметь свой собственный уникальный рисунок. Эти цветовые схемы могут выполнять множество функций, включая камуфляж, поглощение или отражение тепла, или могут играть другие, менее понятные роли. Клетки меланина в коже часто перекрываются и образуют сложные узоры и слои, которые легко узнаваемы. [8] Иногда мягкий покров змеи окрашен иначе, чем ее твердые чешуйки. Это часто используется как метод отпугивания хищников. [1]
Окраска змей во многом обусловлена пигментными клетками и их распределением. Некоторые чешуйки имеют светлоокрашенные центры, которые возникают из областей с редуцированной кутикулой. Более тонкая кутикула указывает на наличие какого-либо сенсорного органа. [2] Чешуек в целом много, они покрывают эпидермис и бывают всех форм и цветов. Они полезны для идентификации видов змей. Хроматофоры в дерме дают окраску, когда свет проходит через роговой слой эпидермиса. [2] Существует много видов хроматофоров. Меланофоры дают коричневую пигментацию, а в паре с гуанофорами дают серый цвет. В паре с гуанофорами и липофорами получается желтый цвет. Когда гуанофоры и аллофоры добавляются к меланофорам, получается красный пигмент. [2] Каротиноиды также помогают производить оранжевые и красные цвета. [8] Темные змеи (темно-коричневого или черного цвета) выглядят таковыми из-за меланоцитов , которые активны в эпидермисе. Когда меланин отсутствует, появляются альбиносы . У змей нет синих или зеленых пигментов, вместо этого они возникают из гуанофоров, которые также называются иридоцитами. Иридоциты находятся в дерме и отвечают за радужную окраску многих темноокрашенных змей. Самцы и самки могут иметь различную окраску, как и детеныши и взрослые особи одного и того же вида. [2]
Змеиная кожа, или покров , это больше, чем просто узоры и чешуйки. Чешуя и узоры являются особенностями змеиной кожи, и они происходят от мягкого и сложного покрова. Эти узоры чешуек уникальны для каждого вида, а сами чешуйки помогают в передвижении, обеспечивая буфер трения между змеей и землей [1] [9]
Рептилии, включая змей, обладают обширной кератинизацией эпидермиса в форме эпидермальных чешуек . [10] Эпидермис змеи состоит из четырех слоев. Внешний слой кожи змеи периодически сбрасывается, и поэтому является временным слоем, и сильно кератинизирован. Под внешним слоем находится роговой слой ( stratum corneum ), который утолщен и гибок. 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 выступающая. [10] В дерме находятся пигментные клетки, нервы и коллагеновые волокна. Нервные волокна простираются в эпидермис змеи и закрепляются около чешуек, как правило, на ростральном или головном конце змеи. В частности, нервы крепятся к сенсорным шипам и ямкам, которые являются органами осязания и термического обнаружения соответственно. Гиподерма находится под дермой, этот слой в основном хранит жир. [2]
Змеиная кожа состоит из мягкого, гибкого внутреннего слоя (альфа-слоя), а также твердой, негибкой внешней поверхности (бета-слоя). Тела змей постоянно контактируют с поверхностью, что вызывает большое трение. В результате им приходится как минимизировать трение, чтобы двигаться вперед, так и генерировать собственное трение, чтобы создать достаточное движение для движения. Чешуя и ориентация кожи достигают этого, как было продемонстрировано в исследованиях наноструктур на их чешуйках. В частности, внутренний альфа-слой содержит альфа-кератины , которые служат цитоскелетными белками для механической формы сопротивления тяге. [4] [7] [5] Кроме того, чтобы уменьшить трение, некоторые змеи полируют свои чешуйки. Они выделяют масло из носового прохода, а затем растирают секрецию по чешуйкам. Это делается с разными интервалами в зависимости от вида змеи, иногда часто, в других случаях только после линьки или сбрасывания шерсти. Считается, что полировка чешуек используется как метод водонепроницаемости, и она также может играть роль в химической передаче сообщений или снижении трения. [11] Наконец, чешуя и кожа змеи обеспечивают защиту в виде кератина. [4] Было обнаружено, что бета-кератины способствуют образованию чешуек, поскольку кератиновые белки производят предроговой слой плотно упакованных эпидермальных чешуек, создающих толстый роговой защитный слой. [4] Части этого кератинового покрытия сбриваются, образуя чешую змеи, менее ограниченная часть каждой чешуйки перекрывает чешую позади нее. Между чешуйками лежит сбритый соединительный материал, также из кератина, также являющийся частью эпидермиса. Этот материал позволяет змее уверенно скользить по грубым камням или песчаному песку. [12] [3] [5]
Проницаемость кожи может меняться в зависимости от сезона у змей, чтобы помочь справиться с проблемой высыхания. Известно, что у пустынных змей обычно непроницаемая кожа, а у водных змей более проницаемая кожа, которая иногда может задерживать воду, предотвращая высыхание. Некоторые змеи могут менять свою среду обитания в течение года и впоследствии могут менять проницаемость своей кожи в результате. Например, водные змеи могут зацепиться за большее количество воды, если они находятся в среде, которая высыхает, привлекая слой воды под свои чешуйки. [11]
В коже змей не так много желез. Большинство желез змей являются голокриновыми , что означает, что клетки железы секретируются вместе с веществом, которое производит железа. Эти голокриновые железы у змей не имеют собственного кровоснабжения и, таким образом, лежат близко к васкуляризированной соединительной ткани . У змей также есть железы, которые помогают привлекать партнеров, а некоторые виды морских змей обладают солевой железой , которая помогает удалять избыток соли, которую они потребляют. [2] Большинство желез у рептилий плохо изучены из-за их редкости. [10]
Кожа, которая находится под чешуей змеи, также отвечает за гибкость змеи. [2] Области между чешуей 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 кожи змеи позволяет быстро и точно менять направление. [6] Для плавного скольжения змеиная кожа состоит из острых шипов и взаимосвязанных продольных гребней. Змеиная кожа также содержит высокоорганизованные «микроволоски» вдоль вентральной (нижней) поверхности, ориентированные в каудальном (кзади) направлении. Благодаря обеим этим особенностям змея способна эффективно скользить вперед по поверхностям с низким трением и создавать высокое трение, когда ей нужно отступить назад. [6]
Змеи принадлежат к группе рептилий, называемых Lepidosauria , которые являются рептилиями с перекрывающейся чешуей. Далее они группируются в Squamata , которая включает всех змей и ящериц, и все, кроме двух видов Lepidosauria, которые относятся к Rynchocephalia ( tuatara ). Виды, принадлежащие к обеим этим подгруппам, также имеют схожие черты кожи со змеями, с уникальными адаптациями и особенностями, соответственно. [10]
Линька кожи происходит регулярно у змей. [1] Линька является обычным явлением и приводит к потере всего внешнего слоя эпидермиса. [10] В случае со змеями это называется линькой или экдизисом . Новый слой эпидермиса вырастает под старым. Когда он заканчивается, змея выделяет жидкость между новой и старой кожей. Жидкость придает коже серебристый оттенок. Змеи будут работать головой о грубые поверхности, пока старая кожа не порвется, после чего змея может высвободиться из нее. Сброшенная кожа намного длиннее змеи, которая ее сбросила, так как кожа покрывает верхнюю и нижнюю часть каждой чешуйки. Если кожа сброшена целой, каждая чешуйка разворачивается с верхней и нижней стороны чешуйки, что почти удваивает длину сброшенной кожи. Пока змея сбрасывает кожу над глазом, глаз может стать молочным. Чешуя над глазами змеи затвердевает, чтобы сбросить ее вместе с остальной старой кожей. Когда процесс завершен, змея выползает с более темным цветом, полированной чешуей, блестящей и не тусклой от соприкосновения с царапающейся щеткой поверхностью и полностью восстановленным зрением. [1] [12]
Змеиная кожа используется для изготовления одежды, такой как жилеты, ремни, ботинки или туфли, а также модных аксессуаров, таких как сумки и кошельки , а также используется для покрытия резонансных дек некоторых струнных музыкальных инструментов , таких как баньху , саньсянь или саньсин .
Змеиная кожа считается экзотическим продуктом наряду с кожей аллигатора, крокодила, ящерицы, страуса , эму, верблюда и т. д. Вместе с кожей крокодила и ящерицы она относится к категории кожи рептилий, с чешуйчатым внешним видом. Имеются доказательства того, что добыча по крайней мере некоторых видов змей, убитых для кожевенной промышленности, является неустойчивой и осуществляется с нарушением национального законодательства в странах-источниках. [13]