Вибрация хвоста - Tail vibration

Вибрация хвоста это обычное поведение в некоторых змеи где хвост быстро вибрирует в качестве защитной реакции на потенциального хищника. Вибрацию хвоста не следует путать с хвостовая приманка, где хвост подергивается, чтобы привлечь добычу. В то время как гремучие змеи пожалуй, самая известная группа змей, демонстрирующих поведение вибрации хвоста, многие другие группы змей, особенно в Colubridae и Гадюки семьи - как известно, трясутся хвостом.

Описание

Процесс

Вибрация хвоста заключается в быстром сотрясении хвоста в ответ на хищную угрозу. Такое поведение особенно распространено среди Новый мир виды Гадюки и Colubridae.[1][2] Однако некоторые Typhlopidae и Boidae виды также могут вибрировать хвостом.[3][4] По крайней мере, один вид ящерицы—Takydromus tachydromoides - было показано, что хвост вибрирует в ответ на потенциального хищника.[5]

Вибрация хвоста в гремучие змеи несколько отличается от вибрации хвоста у других змей, потому что гремучие змеи держат свой хвост вертикально, когда хвост вибрирует, тогда как другие змеи держат хвост горизонтально. Предположительно, это связано с тем, что погремушка-гремучая змея издает собственный шум, который будет уменьшаться за счет контакта погремушки с землей снаружи, и, наоборот, змеи без погремушек должны вибрировать хвостом о землю или какой-либо другой объект, чтобы издавать шум. .

Хвост гремучей змеи вибрирует, держа его вертикально, в то время как хвост других змей колеблется горизонтально.

Скорость

Скорость вибрации хвоста напрямую связана с температура, по крайней мере, для гремучих змей. Чем теплее гремучая змея, тем быстрее она вибрирует хвостом.[6] Хвосты гремучих змей вибрируют быстрее, чем у других змей, у некоторых особей их скорость приближается к 90 или превышает их.[7][8] Это делает вибрацию хвоста гремучей змеи одним из самых быстрых устойчивых движений позвоночных - быстрее, чем взмах крыльев животного. колибри. Движение возможно благодаря специальным «встряхивающим» мускулам в хвосте гремучей змеи.

Змеи, более близкие к гремучим змеям, вибрируют быстрее, чем более отдаленные родственники гремучих змей.[1] В одном исследовании, в котором измерялась вибрация хвоста у 155 змей, представляющих 56 видов, скорость колебания варьировалась от 9 колебаний в секунду (Ботриопсис таениата ) до 91 погремушки в секунду (Crotalus polystictus ).[1] В исследовании только две гремучие змеи (из 33 снятых на пленку особей) имели максимальную скорость вибрации медленнее, чем самые быстрые не являющиеся гремучими змеями. Самыми быстрыми из исследованных не-гремучих змей были виды Агкистродон и Colubrids Нового Света, оба из которых могли выдерживать скорость вибрации примерно до 50 погремушек в секунду.

Неизвестно, какую пользу змея получает от такой высокой скорости вибрации хвоста. Одно исследование обнаружило, что суслики, Spermophilus beecheyi, могут определить уровень угрозы, исходящей от гремучей змеи, на основе ее скорости.[9] Таким образом, возможно, что высокие скорости гремящего звука могут быть вызваны отбором, опосредованным хищниками, в результате чего змеиные хищники избегают особей с более быстрой вибрацией.

Функция

Также неизвестно, какова конкретная функция вибрации хвоста. Многие исследователи[2][4][10] постулировали, что это прежде всего слуховой апосематический предупреждающий сигнал - вроде рычания волк или звук, связанный со свистом африканской шиповатой акации (Акация дрепанолобиум ).[11] Другие предположили, что это могло служить отвлечением - особенно для неядовитых видов - предназначенным для отвлечения внимания от головы змеи к ее менее уязвимому хвосту.[12]

Также было высказано предположение, что неядовитые змеи с вибрирующим хвостом, симпатичные гремучим змеям, могут быть Бейтсовская имитация гремучих змей, которые получают защиту от хищников, имитируя дребезжащий звук, производимый гремучими змеями (все из которых ядовитый ). В поддержку этой гипотезы одно исследование показало, что суслик (Pituophis catenifer ) популяции, симпатичные гремучим змеям, вибрируют на хвосте дольше, чем островные популяции, аллопатрические с гремучими змеями. Авторы предполагают, что это открытие согласуется с гипотезой мимикрии, потому что поведение, по-видимому, ухудшается в аллопатрии, где хищники не находятся под отбором, чтобы избежать поведения, подобного гремучей змее.[13] Гипотеза мимикрии не объясняет, почему Старый мир неядовитые змеи также вибрируют хвостом, поскольку гремучие змеи относятся исключительно к таксонам Нового Света, хотя есть также ядовитые змеи Старого Света, которые вибрируют хвостом.[1]

Эволюция

Вибрация хвоста широко распространена среди Змеи и Colubrids, и поведение может быть глубоко наследственным в обеих группах.

Поведение вибрации хвоста у гремучих змей могло развиться от вибрации хвоста у предков без погремушек. В поддержку этой гипотезы исследования, показывающие сходство в специализированной морфологии хвоста, а также скорости и продолжительности вибрации хвоста у гремучих змей, являющихся их ближайшими родственниками.[1][14] Эволюция хрипов гремучей змеи из простой вибрации хвоста может фактически быть примером поведенческая пластичность что привело к развитию нового фенотипа.[1]

Другие исследователи предположили, что погремушка, возможно, изначально развивалась для улучшения каудальной приманки, и поэтому у гремучих змей поведение хвостовой приманки предшествовало защитной вибрации хвоста.[15] В поддержку этой гипотезы исследователи предполагают, что «прото-погремушка» не увеличила бы производство звука, поскольку погремушкам требуется определенный порог сложности (по крайней мере, два перекрывающихся кольца кератина), чтобы производить звук. Сторонники этой гипотезы предполагают, что прото-погремушка могла улучшить хвостовая приманка, поведение, характерное для гремучих змей и их ближайших родственников,[1] потому что такая структура могла быть похожа на членистоногие голова.[15] Те, кто поддерживает эту гипотезу, также указывают на то, что специализированные ороговевшие структуры развивались у каудальных видов-приманок раньше, например, у паукохвостой рогатой гадюки, Pseudocerastes urarachnoides.

Противники «гипотезы каудального заманивания» указывают на отсутствие скупость в таком процессе, поскольку для этого потребуется, чтобы поведение изменилось от наступательного к защитному контексту (сохранившийся гремучие змеи используют погремушку только в оборонительном контексте).[4][10][14] Если бы гремящее поведение гремучей змеи развилось из-за вибрации хвоста, не потребовалось бы такого изменения в поведенческом контексте. Кроме того, некоторые предположили, что прото-погремушка мог имеют повышенное звукоизвлечение, если модифицированная хвостовая часть увеличивает шум при вибрации о субстрат.[16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Оллф, Брэдли К., Пол А. П. Дерст и Дэвид В. Пфенниг. «Поведенческая пластичность и истоки новизны: эволюция гремучей змеи». Американский натуралист 188.4 (2016): 475–483.
  2. ^ а б Янг, Брюс А. «Биоакустика змей: к более глубокому пониманию поведенческой экологии змей». Ежеквартальный обзор биологии 78.3 (2003): 303–325.
  3. ^ Лазелл, Джеймс Д. «1988. «Хрипы Typhlops braminus (Brahminy Blind Snake). Герпетологический обзор 19,4 (1988): 85
  4. ^ а б c Грин, Гарри В. "Защитный показ хвоста змей и амфисбенов". Журнал герпетологии (1973): 143-161.
  5. ^ Мори, Акира. «Вибрация хвоста японской травяной ящерицы Takydromus tachydromoides как тактика против змеиного хищника». Журнал этологии 8.2 (1990): 81–88.
  6. ^ Мартин, Джеймс Х. и Роланд М. Бэгби. «Температурно-частотная зависимость погремушки гремучей змеи». Копея (1972): 482–485.
  7. ^ Allf BC, Durst PAP, Pfennig DW (2016) Данные из: Поведенческая пластичность и происхождение новизны: эволюция погремушки-гремучей змеи. Цифровой репозиторий Dryad. https://dx.doi.org/10.5061/dryad.c36k6
  8. ^ Шеффер, П. Дж. К. Э., К. Конли и С. Линдстедт. «Структурные корреляты скорости и выносливости в скелетных мышцах: мышца, сотрясающая хвост гремучей змеи». Журнал экспериментальной биологии 199.2 (1996): 351–358.
  9. ^ Оуингс, Дональд Х., Мэтью П. Роу и Аарон С. Рундус. «Дребезжащий звук гремучих змей (Crotalus viridis) как коммуникативный ресурс для сусликов (Spermophilus beecheyi) и роющих сов (Athene cunicularia)». Журнал сравнительной психологии 116.2 (2002): 197.
  10. ^ а б Клаубер, Лоуренс М. Гремучие змеи. Vol. 1. Калифорнийский пресс, 1956 г.
  11. ^ Лев-Ядун, Симха. «Использует ли свистящая колючая акация (Acacia drepanolobium) слуховой апосематизм для отпугивания травоядных млекопитающих?» Сигнализация и поведение предприятия 11.8 (2016): e1207035
  12. ^ Уильямс, Джордж Кристофер. Адаптация и естественный отбор: критика некоторых современных эволюционных идей. Издательство Принстонского университета, 2008 г.
  13. ^ Оллф, Брэдли К., Спаркман, Аманда М., Пфенниг, Дэвид В. «Микроэволюционные изменения в мимикрии? Потенциальная эрозия гремящего поведения среди неядовитых змей на островах, лишенных гремучих змей», Ethology Ecology & Evolution (2020). DOI: 10.1080 / 03949370.2020.1837962
  14. ^ а б Мун, Брэд Р. «Физиология мышц и эволюция гремучей системы у гремучих змей». Журнал герпетологии (2001): 497–500. Интернет
  15. ^ а б Шуэтт, Гордон В., Дэвид Л. Кларк и Фред Краус. «Подражание кормлению у гремучей змеи Sistrurus catenatus, с комментариями об эволюции погремушки». Поведение животных 32.2 (1984): 625–626
  16. ^ Тибу, Гарри М. «Хвостовое заманивание колючей змеи умеренного климата, Elaphe obsoleta, и его значение для эволюции погремушки среди гремучих змей». Журнал герпетологии 31.2 (1997): 290–292.