Serpente

I serpenti sono rettili. Fanno parte dell'ordine Squamata. Sono carnivori, con corpi lunghi e stretti e senza gambe. Ci sono almeno 20 famiglie, circa 500 generi e 3.400 specie di serpenti.

I primi fossili conosciuti sono del periodo giurassico. Questo è stato tra 143 e 167 milioni di anni fa.

Il loro corpo lungo e slanciato ha alcune caratteristiche speciali. Hanno scale sovrapposte che li proteggono e li aiutano a muoversi e ad arrampicarsi sugli alberi. Le squame hanno colori che possono essere mimetici o colori di avvertimento.

Molte specie hanno crani con più articolazioni rispetto ai crani dei loro antenati lucertole. Questo permette ai serpenti di ingoiare prede molto più grandi delle loro teste. Nei loro corpi stretti, gli organi accoppiati dei serpenti (come i reni) appaiono uno di fronte all'altro invece che uno accanto all'altro. La maggior parte ha un solo polmone funzionante. Alcune specie hanno mantenuto un cingolo pelvico con un paio di artigli vestigiali su entrambi i lati della cloaca. Non hanno palpebre o orecchie esterne. Possono sibilare, ma per il resto non emettono suoni vocali.

Sono molto mobili a modo loro. La maggior parte di loro vive ai tropici. Poche specie di serpenti vivono oltre il Tropico del Cancro o il Tropico del Capricorno, e solo una specie, la vipera comune (Vipera berus) vive oltre il Circolo Polare Artico. Possono vedere abbastanza bene, e possono assaporare gli odori con la lingua, sfogliandoli dentro e fuori. Sono molto sensibili alle vibrazioni del terreno. Alcuni serpenti possono percepire gli animali a sangue caldo tramite gli infrarossi termici.

La maggior parte dei serpenti vive a terra e sugli alberi. Altri vivono nell'acqua, e alcuni vivono sottoterra. Come altri rettili, i serpenti sono ectotermi. Controllano la loro temperatura corporea muovendosi dentro e fuori dal sole diretto. Ecco perché sono rari nei luoghi freddi.

I serpenti hanno dimensioni che vanno dal piccolo serpente a filo lungo 10,4 cm (4 pollici) al pitone reticolato di 6,95 metri (22,8 piedi) di lunghezza. Il serpente estinto Titanoboa era lungo 12,8 metri (42 piedi).

Evoluzione

Si pensa che i serpenti si siano evoluti dalle lucertole. I primi fossili di serpenti sono del Cretaceo inferiore. Una vasta gamma di serpenti è apparsa durante il Paleocene (da 66 a 56 milioni di anni fa).

Non un clade

Gli Squamata sono sicuramente un gruppo monofiletico: è un gruppo sorella dei Tuatara. A giudicare dai loro precedenti fossili, gli Squamata erano presenti nel Mesozoico, ma avevano un posto minore nell'ecologia terrestre. Tre delle sei linee sono registrate prima nel Giurassico superiore, le altre nel Cretaceo. Probabilmente tutte, certamente le lucertole, sono nate prima nel Giurassico. I Mosasaur del Cretaceo superiore sono stati di gran lunga i più riusciti tra tutte le lucertole, diventando il principale predatore del loro ecosistema.

Anche se serpenti e lucertole hanno un aspetto molto diverso, nessuno dei due è un vero e proprio clade. I serpenti sono scesi dalle lucertole, non una volta, ma più volte.

All'interno della Squamata c'è un clade monofiletico. È la Toxicofera. Comprende tutti i serpenti velenosi e le lucertole, e molte specie non velenose correlate. La prova di questo è nelle recenti analisi molecolari.

Serpenti fossili

È stato trovato il fossile di un serpente primitivo del Cretaceo inferiore. E' vissuto circa 113 milioni di anni fa. Aveva zampe anteriori e posteriori piuttosto piccole. Sono stati trovati diversi altri serpenti fossili con piccole zampe posteriori, ma questo è il primo con tutte e quattro le zampe. Il serpente, Tetrapodophis amplectus amplectus, viveva sulla terraferma ed era adattato a scavare. Il ricercatore ha detto che c'erano "molte caratteristiche molto avanzate del serpente, tra cui i suoi denti uncinati, la mascella flessibile e la spina dorsale - e persino le squame simili a quelle dei serpenti". E c'è il contenuto dell'intestino - ha inghiottito un altro vertebrato. Stava predando altri animali, il che è una caratteristica dei serpenti". Il serpente proveniva dalla Formazione di Crato in Brasile, e per molti anni è rimasto in una collezione privata. È stato riscoperto in un museo a Solnhofen, in Baviera.

Venom

La maggior parte dei serpenti non sono velenosi. Quelli che hanno il veleno lo usano principalmente per uccidere e sottomettere le prede piuttosto che per autodifesa. Alcuni hanno veleno abbastanza potente da causare ferite dolorose o morte agli esseri umani. I serpenti non velenosi o ingoiano le prede vive o le uccidono schiacciandole.

Due famiglie tassonomiche sono del tutto velenose:

Una terza famiglia con i serpenti "a zampa posteriore" (e la maggior parte delle altre specie di serpenti) è la

  • Colubridi - boomslang, serpenti degli alberi, serpenti della vite, serpenti della mangrovia, ma non tutti i colubridi sono velenosi.

Anatomia

Molti serpenti hanno crani con più giunture dei loro antenati lucertola. Questo li aiuta ad ingoiare prede molto più grandi delle loro teste. Le ossa della testa e le mascelle si possono allontanare per permettere alle grandi prede di entrare nel loro corpo. Anche la gola, lo stomaco e l'intestino possono espandersi in modo straordinario. In questo caso, un serpente dall'aspetto sottile può inghiottire e digerire un animale più grande.

Per adattarsi ai loro corpi stretti, gli organi accoppiati dei serpenti (come i reni) sono uno di fronte all'altro invece che uno di fianco all'altro, e la maggior parte dei serpenti ha un solo polmone funzionante. Alcune specie hanno una cintura pelvica con un paio di artigli vestigiali su entrambi i lati della cloaca. Si tratta di una reliquia delle zampe che non compaiono nei serpenti moderni.

Shedding

I serpenti hanno bisogno di liberarsi regolarmente della loro pelle mentre crescono. Questo si chiama muta. I serpenti si liberano della pelle strofinando la testa contro qualcosa di ruvido e duro, come un pezzo di legno o una roccia. Questo fa sì che la pelle, che è già tesa, si apra. Il serpente continua a strofinare la pelle su vari oggetti ruvidi finché la pelle non si stacca dalla testa. Questo gli permette di strisciare fuori, rivoltando la pelle al contrario.

Alimentazione

Tutti i serpenti sono carnivori; mangiano altri animali. Alcuni sono velenosi; iniettano il veleno lungo i solchi dei denti. Alcuni serpenti sono costrittori. I costrittori non sono velenosi, quindi spremono le loro prede fino alla morte. I serpenti ingoiano il cibo intero e non possono masticare. Poiché i serpenti sono a sangue freddo, non devono mangiare con la stessa regolarità dei mammiferi. Le persone che possiedono serpenti domestici li nutrono con la stessa frequenza di una volta al mese. Alcuni serpenti possono durare anche sei mesi senza un buon pasto.

I serpenti hanno una mascella inferiore molto flessibile, le cui due metà non sono rigidamente attaccate, e molte altre articolazioni nel cranio. Possono aprire la bocca abbastanza larga da inghiottire la preda intera, anche se la preda ha un diametro maggiore del serpente stesso.

Movimento

Non avere braccia e gambe non impedisce ai serpenti di muoversi. Hanno sviluppato diversi modi di muoversi per affrontare ambienti particolari. Ogni tipo di movimento del serpente è discreto e distinto dagli altri.

Ondulazione laterale

L'ondulazione laterale è l'unico modo in cui un serpente si muove nell'acqua, e il modo più comune per muoversi del tutto. In questa modalità, il corpo del serpente si piega alternativamente a sinistra e a destra, dando luogo a una serie di "onde" che si muovono all'indietro. Mentre questo movimento appare rapido, raramente i serpenti sono stati visti muoversi più velocemente di due lunghezze del corpo al secondo, spesso molto meno. Questo modo di movimento ha la stessa quantità di calorie bruciate per ogni metro spostato come il correre in lucertole della stessa massa.

Terrestre

L'ondulazione laterale terrestre è la modalità di movimento più comune per la maggior parte delle specie di serpenti. In questa modalità, le onde che si muovono posteriormente spingono contro i punti di contatto nell'ambiente, come rocce, ramoscelli, irregolarità del terreno, ecc. Ognuno di questi oggetti ambientali, a sua volta, genera una forza di reazione diretta in avanti e verso la linea mediana del serpente, con conseguente spinta in avanti mentre le componenti laterali si annullano. La velocità di questo movimento dipende dalla densità dei punti di spinta nell'ambiente, con una densità media di circa 8 lungo la lunghezza del serpente ideale. La velocità dell'onda è esattamente la stessa della velocità del serpente e, di conseguenza, ogni punto del corpo del serpente segue il percorso del punto che lo precede, permettendo ai serpenti di muoversi attraverso una vegetazione molto densa e piccole aperture.

Acquatico

I serpenti si muovono in avanti nell'acqua muovendo il loro corpo con un movimento ondulatorio. Le onde diventano più grandi quando si muovono lungo il corpo del serpente, e l'onda viaggia all'indietro più velocemente di quanto il serpente si muova in avanti. La spinta si ottiene spingendo il loro corpo contro l'acqua: questo si traduce nello slittamento osservato. Nonostante le somiglianze complessive, gli studi dimostrano che il modello di attivazione muscolare è diverso nell'ondulazione laterale acquatica rispetto a quella terrestre, il che giustifica il fatto di chiamarle modalità separate. Tutti i serpenti possono ondularsi lateralmente in avanti (con onde che si muovono all'indietro), ma sono stati osservati solo serpenti marini che invertono il moto (che si muovono all'indietro con onde che si muovono in avanti).

Sidewinding

Questo è più spesso usato dai serpenti colubridi (colubridi, elapidi e vipere). Lo usano quando l'ambiente manca di qualcosa di solido contro cui spingere, come un piatto di fango liscio, o una duna di sabbia. Sidewinding è una forma modificata di ondulazione laterale in cui tutti i segmenti del corpo orientati in una direzione rimangono a contatto con il suolo, mentre gli altri segmenti sono sollevati. Questo si traduce in un particolare movimento di "rotolamento". Questa modalità di movimento supera la natura scivolosa della sabbia o del fango spingendo fuori con solo porzioni statiche sul corpo, riducendo così al minimo lo scivolamento. La natura statica dei punti di contatto può essere mostrata dalle tracce di un serpente che si avvolge lateralmente, che mostrano ogni impronta della scala del ventre, senza alcuna sbavatura. Questa modalità di spostamento ha un costo calorico molto basso, inferiore a ⅓ del costo di una lucertola o di un serpente normale per spostare la stessa distanza.

Concertina

Quando i punti di spinta sono assenti, ma lo spazio è troppo stretto per il movimento laterale, come nei tunnel, i serpenti si affidano al movimento a fisarmonica. In questa modalità, il serpente sostiene la parte posteriore del suo corpo contro la parete del tunnel, mentre la parte anteriore del serpente si estende e si raddrizza. La parte anteriore si flette e forma un punto di ancoraggio, mentre la parte posteriore viene raddrizzata e tirata in avanti. Questo modo di muoversi è lento e molto impegnativo, richiedendo fino a sette volte l'energia dell'ondeggiamento laterale sulla stessa distanza. Questo costo elevato è dovuto alle ripetute fermate e partenze di parti del corpo e alla necessità di utilizzare i muscoli per sostenere le pareti del tunnel.

Rettilineare

Il modo più lento di movimento del serpente è il movimento rettilineo, che è anche l'unico in cui il serpente non ha bisogno di piegare il suo corpo lateralmente, anche se può farlo durante la rotazione. In questa modalità, le squame del ventre vengono sollevate e tirate in avanti prima di essere posizionate in basso e il corpo tirato sopra di esse. Onde di movimento e stasi passano posteriormente, provocando una serie di increspature nella pelle. Le costole del serpente non si muovono in questa modalità di movimento e questo metodo è più spesso usato da grandi pitoni, boa e vipere quando inseguono le prede su un terreno aperto, poiché i movimenti del serpente sono sottili e più difficili da individuare dalla preda in questo modo.

Altro

Il movimento dei serpenti sugli alberi è stato studiato solo di recente. Mentre sui rami degli alberi, i serpenti utilizzano diverse modalità di movimento a seconda della specie e della struttura della corteccia. In generale, i serpenti utilizzano una forma modificata di concertina che si muove su rami lisci, ma si ondulano lateralmente se sono disponibili punti di contatto. I serpenti si muovono più velocemente su piccoli rami e quando sono presenti punti di contatto, a differenza degli animali artigliati, che si muovono meglio su rami grandi con poco "disordine".

I serpenti plananti (Chrysopelea) del sud-est asiatico si lanciano dalle punte dei rami, allargando le costole e ondulando lateralmente mentre scivolano tra gli alberi. Questi serpenti possono eseguire una planata controllata per centinaia di piedi a seconda dell'altitudine di lancio e possono anche girare a mezz'aria.

Krait di mare a bande, Laticauda
Krait di mare a bande, Laticauda

Un serpente a sonagli del Mojave (Crotalus scutulatus) di contorno
Un serpente a sonagli del Mojave (Crotalus scutulatus) di contorno



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