Хорошо известно, что смертельно опасные змеи нападают очень быстро, и легко предположить, что если вам не повезёт и вас укусят, момент контакта будет столь же простым, сколь и внезапным: молниеносное проникновение, провоцирующее чрезвычайную ситуацию. Поэтому результаты недавнего исследования, запечатлевшего на сверхзамедленном видео стили атак 36 очень ядовитых змей, могут быть тревожными.
Исследование проводилось под руководством учёных из Школы биологических наук Университета Монаша в змеиной Австралии, но оно не ограничивалось антиподными рептилиями. Вместо этого австралийцы сотрудничали с исследователями из Venomworld, центра сбора яда на восточной окраине Парижа. В Venomworld представлены десятки видов трёх крупнейших семейств ядовитых змей: гадюковых, аспидов и ужеобразных.
К гадюкам относятся гремучие змеи, такие как западная кольчатая змея, которая, как считается, наносит людям больше укусов, чем любая другая змея в США. Среди аспидовых змей есть кобры, а в Австралии – змеи-убийцы и тигровые змеи. Представители обоих семейств выбрасывают яд клыками, расположенными в передней части челюстей. В отличие от клыков аспидовых змей, крупные клыки гадюки имеют шарнирное крепление.
Ужеобразные, напротив, склонны к заднеклювым укусам, причем мангровая змея (также называемая золотокольчатой кошачьей змеей), широко распространенная в Юго-Восточной Азии, является одним из двух представителей этого класса, стиль укусов которых был изучен.
Инновационность исследования заключалась в очень высокой частоте кадров — более 1000 кадров в секунду, — которую обеспечивали камеры, регистрировавшие поведение животных, а также в одновременной съёмке с двух камер, установленных в разных местах, что позволяло программному обеспечению генерировать трёхмерные изображения. Кроме того, это было, безусловно, самое масштабное исследование подобного рода, сравнивающее змей разных семейств.
Змей заставляли атаковать цилиндры с медицинским гелем, на которых были изображены две точки (имитирующие глаза), нагретые до температуры тела млекопитающего и помещенные на один конец крючка для ловли змей. Удары провоцировались надвиганием и резким отдергиванием геля, а иногда и постукиванием змеи по хвосту. Было зафиксировано несколько нападений каждого вида змей.
Пожалуй, самым тревожным моментом в результатах исследования является тот факт, что укусы ядовитых змей, как правило, не являются простыми. Напротив, каждое семейство змей демонстрировало характерные способы максимального усиления эффекта от контакта.
Гадюки использовали свои складные клыки, чтобы совершать серии проникновений одним ударом. Примерно половина из 31 вида гадюк часто усиливала первое проникновение, «в этом случае один или оба клыка вынимались из геля и проникали внутрь под более удобным углом», — говорится в исследовании.
Deinagkistrodon acutus, широко известный как китайский щитомордник, гадюка.
«Когда змея только достигала своей добычи и нуждалась в более надежном захвате, клык удалялся, а соответствующая сторона челюсти выдвигалась вперед, «продвигая» клык дальше по добыче, чтобы его можно было повторно вонзить в более удобном положении», — говорится в исследовании.
Неподвижные клыки аспидовых аспидов лишали их этой возможности. Вместо этого они прибегали к многократным инъекциям яда в первое место. «После первого укуса они слегка отпустили его и несколько раз укусили снова», — говорят исследователи. «Этот повторяющийся укус, вероятно, является результатом многократного напряжения мышц, чтобы сжать ядовитую железу и впрыснуть больше яда».
Aspidelaps lubricus, широко известная как капская коралловая кобра, представитель семейства аспидов.
Ядовитые ужеобразные выработали третий способ нанесения самых больших ран. «После контакта с добычей они закрывали пасть и начинали попеременно водить верхней челюстью по поверхности жертвы, оставляя два серповидных пореза. Эта большая рана, вероятно, обеспечивала эффективное проникновение яда в организм жертвы», — заявили исследователи.
В ходе исследования также удалось сравнить время, прошедшее с момента нападения змей до контакта, у разных видов, и обнаружить, что в среднем быстрее всех двигались гадюки, но некоторые аспидовые виды достигли самой высокой скорости.
Предыдущие исследования показали, что у людей и других млекопитающих есть рефлексы испуга, которые инициируют движение тела в диапазоне от 60 до 395 миллисекунд после стимула. В данном исследовании 84% зарегистрированных гадюк достигли своей добычи в течение 90 мс после начала атаки, а 55% сделали это всего за 60 мс.
Среди аспидовых змей время, затраченное на достижение цели, для гадюки-смерти, обитающей в пустынях северной Австралии, составило всего 30 мс, тогда как африканская лесная кобра достигала своей цели в среднем за 73 мс.
В Австралии, даже на умеренном юге, где я вырос, распространено несколько смертельно опасных видов змей. Вы можете встретить одну из них во время похода по сельской местности, на даче или даже на заднем дворе в пригороде, особенно поздней весной, когда многие из них выходят из зимних укрытий и отправляются на охоту.
Официальная политика, внушаемая жителям, заключается в том, чтобы избегать тревожных сигналов или попыток убийства змей, поскольку их взаимодействие с людьми носит исключительно защитный характер. Результаты исследования подтверждают эту рекомендацию: если ядовитая змея находится в пределах досягаемости для атаки, вы, вероятно, не сможете отразить атаку, поскольку она настигнет вас прежде, чем вы успеете что-либо сделать.
Тем не менее, внезапные встречи с змеями случаются, и ежегодно около 3000 австралийцев получают укусы. Как правило, только два из этих укусов приводят к летальному исходу. Хотя наличие противоядия способствует повышению выживаемости, сложность, выявленная в ходе исследования, помогает объяснить, почему некоторые укусы змей гораздо более смертоносны, чем другие.
Исследование было опубликовано 23 октября в журнале Journal of Experimental Biology .
