Хабрахабр

Разбираем змею


Принципиальная схема змеи, рисовала прекрасная Ш.А.Г. с моих слов

Так вот, я до сих пор дико боюсь змей, но не могу не признать, что они красивые. У меня подруга на двадцать пятом году жизни взяла змею на руки и удивилась, что она милая и тёплая. Не всегда в смысле эстетики, но в смысле инженерного дизайна — точно.

Ну и вокруг них много недопонимания.

Они никакие не слизкие, а сухие и чаще всего тёплые (в большинстве мест, где вы их можете найти в природе, потому что они вообще-то не теплокровные). Начнём с того, что змеи приятные на ощупь. Среди них много ядовитых, а среди ядовитых много таких, которые убивают человека за раз. Но пока мы не зашли дальше, давайте сразу договоримся, что после прочтения поста вы не кинетесь обниматься со всеми встречными змеями. И многие движутся при этом быстрее вашей реакции.

Есть змеи, которые офигенно плавают. Есть змеи, которые умеют плеваться ядом вам в глаза. Есть змеи, которые могут двигаться под песком как маленькие версии червя из Дюны.

С корпуса.
Но начнём с разбора змеи.

Корпус

В общем, жили-были ящерицы, а потом что-то пошло не так, и у них отвалились ноги. В целом, как выяснилось, ноги не нужны. Ноги — это атавизм. Можно отлично елозить всем телом и двигаться не менее быстро.

Потом у ящериц ещё пару раз отваливались ноги в более поздних редакциях, но змеи больше не получались, получались безногие ящерицы. Так получились змеи.

То есть код ног в змее полностью есть, но эта функция конструктора при создании объекта просто не вызывается. Вообще, в геноме змеи просто перестал работать энхансер, который отвечает за ноги.

Змеи, в отличие от безногих ящериц, устроены чуть иначе: у них есть соединения левой и правой части челюстей (чтобы жрать реально большую мышь), иначе устроены иллюминаторы, нифига нет барабанной перепонки и плечевого пояса. Потом поверх всего этого пошла эволюция.

Кожа сформирована чешуйками. Змея покрыта кожей. Чешуйки просто прозрачные в этом месте. Спереди, где у змеи глазки, сделаны не дырочки в фюзеляже для этих глазок, а натуральные иллюминаторы. То есть такой кожух с окнами поверх остальной змеи. Так что сама змея сидит внутри корпуса и смотрит оттуда через два окна наружу.

Потому что нужно же чем-то упираться, когда ползёшь. Внизу у змеи может быть (а может и не быть) гусеница — специальный слой чешуек, чтобы лучше сцепляться с поверхностью.

Кожа разделяется на два слоя, старый ненужный и новый. Иногда змея покидает свой фюзеляж — линяет. В целом, линять — это офигенный план, потому что можно довольно быстро обновить наиболее повреждаемые части. Змея выползает из старого кожуха и некоторое время старается не палиться особо по окрестностям. Они остаются куковать на старой коже. Ещё это классный способ избавиться к чёрту от паразитов, тех же мелких клещей. Когда змея уползает, они, возможно, ещё некоторое время проводят совещания по оптимизации работы своей организации, потому что намечается тренд на спад. Потому что консервативные и не любят перемены.

Точнее, это далеко не главная причина. Пока змея растёт, она линяет чаще, но сейчас доказано, что это не потому что она перестаёт помещаться внутрь себя.

Кабина

Змея, как и мы, ест в голову. Как и у нас, у неё там мозг. Еда обычно попадается такая здоровая, что голову надо очень сильно растянуть, чтобы еда пролезла внутрь. До ножа и вилки змеи пока не додумались, поэтому глотают, что поймают, целиком. Как правило. Так вот, чтобы еда не повредила голову змеюке, был разработан специальный подвижный череп с хорошим бронированием со стороны еды. Рот у змеи открывается в разные стороны, и при этом мозг немного сдвигается вверх или назад. «Пошевелить мозгами» — это буквально про них. Сердце они тоже часто умеют сдвигать. Иначе как положить внутрь себя столько всего?

Змея берёт пробу среды языком, засовывает язык в анализатор (там два разных вида органа, и оба очень интересные, но пока назовём это анализатором) и получает вкус того, что она «унюхала». Следующая офигенная штука в кабине змеи — датчик запаха. Или дальше. Как бабочки получают вкус окружающих предметов ногами (лапками), так змеи могут «попробовать» вас метров с 50. Вот поэтому бабочки стараются не садиться на навозные кучи.

Так через некоторое время она вас трилатерирует. Самое крутое в этом наборе органов то, что змея быстро-быстро высунет язык в другую сторону и сможет взять там ещё одну пробу запаха. И это работает даже под водой. Мало того, к этому моменту вы окажетесь «облизанным» со всех сторон, то есть змея будет точно знать, что вы такое и насколько вкусное. Не пытайтесь убежать от змеи за угол, она умеет брать вектор по запаху.

Многие змеи откровенно хреново видят. С другой стороны, глаза устроены довольно просто. В большинстве практических случаев глаза нужны, чтобы либо быстро реагировать на очень малой дистанции на движение добычи (остальные органы чувств требуют довольно долгой обработки данных), либо определять интенсивность света. Что логично, те, которые сваливаются на вас с деревьев, обычно видят лучше тех, которые подкрадываются к вам под землёй. Мы имеем куда более поздние версии библиотек с глазами, поэтому мы меняем кривизну хрусталика. Фокусировка, если она есть, делается движением хрусталика.

Самые продвинутые версии змей могут не просто оценивать общий уровень тепла (что уже даёт возможность крутить головой и отлично находить теплокровную добычу), но ещё и брать точные вектора за одно измерение (ямкоголовые), потому что тепловизоров у них аж два, и они умеют быстро рассчитывать некое подобие стереопар. Впереди на змею повесили тепловизор.

Вот так змеи освоили ночь, хотя обычно ночь всегда была временем, когда жалкие теплокровные случайно перегрызают большого замедлившегося от холода динозавра. На тепловизор завязано довольно много участков кода, переписанных на ассемблере (рефлекторных дугах), поэтому при виде целой мыши впереди, бывает, вблизи змея сначала атакует, а потом информация доходит до мозга.

Как марсоход, который приложил сейсмодатчик к поверхности и слушает, как в поверхность шумит ветер. Перепонки у них нет, поэтому змеи слышат собой. Правда, частоты только те, которые далеко распространяются по обычной земле. Так вот, змея отлично различает вибрации по почве и даже звуки, которые тоже становятся такими вибрациями. То есть не ругайте змею басом.

Послушать марсоход можно тут.


Песчаный удавчик ползает вот в этом слое песка

Скелет

У неё очень дофига позвонков. Это делает змеюку не просто ползающей колбасой, а очень прочной и подвижной ползающей колбасой. Поэтому Гауди вдохновился этой конструкцией для своих катенарных арок.

Вот две картинки из моего поста про его архитектуру:

Образ жизни

Все змеи хищные. И вот тут-то нужен яд: некоторые мочат добычу инъекцией через зуб, остальные либо душат внутри, либо обвивают и душат снаружи. В этом плане мне запомнился рассказ про аборигенов Австралии, которые любят питона. С точки зрения аборигена, питон — это мясо, которое само лезет обниматься. И его сразу удобно нести в племя.

Вокруг холодало, и эволюция не стояла на месте, поэтому сначала появилась версия прошивки с хорошо заметным костылём. Размножаются змеи яйцами. И носит его с собой, почти как настоящая живородящая кенгуруха, только это яйцо, и сумки нет. В ней змея откладывает яйцо прямо внутрь своего корпуса.

Принципиальная разница в том, что у живородящих зародыш включен в основной контур питания, а у яйцеживородящих — инкапсулирован в яйце вместе с запасом питания.

Почему я отвлёкся на ящериц — потому что вот буквально пару месяцев назад наблюдали трёхпалого сцинка, которая сначала отложила яйца, а потом родила детёныша. Ящерицы тоже умеют и в яйца, и в живорождение.

Правда, в процессе тестирования была пара интересных сборок. Ну и потом следующий шаг рефакторинга — яйцо можно пропустить, и вот вам будет настоящая живородящая змея. Яйца развиваются без оплодотворения, партеногенезом. Например, релиз Indotyphlops braminus состоит только из самок. Надо же выбрать, в какую сторону ползти, если к вам подкрадывается сопящий ёжик. Ещё у змей в целом увеличена частота появления двухголовых особей (ошибка инкапсуляции двух штук в одном яйце) — но они чаще всего встречаются в дикой природе дохлыми, потому что не очень долго живут. Ещё эти две головы могут подраться между собой, что тоже не очень хорошо кончается.

Если вы когда-нибудь пробовали укусить рыбу, то должны знать, что рыба — это офигеть какой тормоз в плане обмена веществ. А ещё змеи могут кусать рыб. Поэтому некоторые морские змеи чертовски ядовитые. Поэтому яд нужен сильный.

Медведь по сравнению с ними в эффективности сна просто сосёт. Некоторые змеи могут лечь в гибернацию и прокуковать так довольно долго без еды и воды, тратя потихоньку свои ресурсы. Лапу.

Другие могут воспользоваться лайфхаком эстивации — переждать засуху. Спячка — офигенный план, когда надо переждать плохие дни или неудачный сезон.

Или езжайте в Ирландию, там ещё обитает эль и тоже нет змей! Водятся змеи почти везде, но если вы их очень боитесь — можно жить в Антарктике, Новой Зеландии (туда они не доползли), нескольких островах Атлантики (вроде Азорских островов) или Исландии.

Всего укушено бывает от 2,7 до 5,4 миллионов человек. По свежим данным ВОЗ от 81 до 138 тысяч человек в год гибнет из-за укусов змей. Большая часть случаев приходится на Африку и Азию, причём по Индии в Азии самая печальная ситуация (если не смотреть на официальную статистику, в отчёте по ссылке есть детали).

Но ограничения платформы обойти всё же сложно. В общем, эти зверюги приспособились почти ко всему на планете, что очень круто для очень, очень старой версии животного. Я всё ещё продолжаю бояться змей, но не могу не восхищаться тем, какие они крутые.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть