Биологи впервые точно измерили скорость, с которой гадюка или гремучая змея выбрасывает голову и кусает жертву. Змея разгоняется до 100 километров в час всего за 79 миллисекунд.
«В природе все столкновения между хищниками и жертвами носят уникальный характер – они гораздо разнообразнее того, что мы можем увидеть при их взаимодействии в лаборатории. Современные технологии позволили нам понять, что именно определяет успешную охоту или побег от хищника, и приблизиться к раскрытию эволюционных факторов, движущих хищниками и их жертвами», — рассказал Тимоти Хигхэм (Timothy Higham) из университета Калифорнии в Риверсайде.
Еще со Средних веков и даже более ранних эпох гадюки, гремучие змеи и прочие представители семейства Viperidae считаются символом молниеносной реакции, сверхвысокой скорости и почти гарантированной точности атаки жертвы.
Все эти змеи охотятся на мелких млекопитающих и рептилий из засады, выпрыгивая с огромной скоростью, раскрыв пасть на 180 градусов и буквально «вбивая» свои клыки в плоть жертвы. Хигхэм и его коллеги решили детально изучить этот процесс, отправившись в пустыню Мохаве на юго-западе США, где во множестве живут гремучие змеи.
Расставив фотоловушки, ученые подключили их к компьютеру и централизованно следили за охотой змей, излюбленной жертвой которых являются американские кенгуровые прыгуны (Dipodomys merriami) – крупные грызуны, похожие на тушканчиков и передвигающиеся по пескам в той же «прыгающей» манере.
Для съемки змей ученые использовали высокоскоростные инфракрасные камеры, способные получать 500 кадров в секунду в трехмерном формате, а также специальные системы тепловой «подсветки».
Наблюдения сразу развеяли один из мифов: оказалось, что змеи достаточно часто промахиваются, перелетая или не долетая до грызуна, особенно если ему удалось в последний момент заметить хищника. С другой стороны, оказалось, что змеи действительно двигаются очень быстро.
В среднем змея кусает грызуна уже через 60-70 миллисекунд после того, как тот оказывается в радиусе броска. За это время голова змеи пролетает порядка 12-16 сантиметров, двигаясь со скоростью три с половиной метра в секунду и ускоряя свое движение на 170-506 метров в секунду за секунду. Это соответствует перегрузке в 50g – максиму, который может пережить человек – и примерно равно скорости срабатывания подушки безопасности в машине.
Несмотря на столь внушительные скорости и ускорение, охота змей на грызунов заканчивалась успехом лишь в половине случаев – в остальных прыгуны успевали среагировать на бросок змеи и спастись, используя мускульные «пружины» в ногах. В некоторых случаях не требовалось даже этого, так как змея ошибалась с расчетом «баллистики» броска и промахивалась.
Как объясняет Хигхэм, эволюционная «гонка вооружений» заставила прыгунов научиться запасать энергию в сухожилиях и резко высвобождать ее в критических ситуациях. Когда змея бросается на грызуна, тот стремительно подпрыгивает на большую высоту, и гадюка пролетает через то место, где он стоял 30 миллисекунд назад.
