

当褐树蛇决心要攀爬某物时,很难阻止它。几十年来,这种入侵性爬行动物一直在树上爬行,以捕食关岛的森林鸟类。它们爬得如此轻松,以至于引起了生物学家的兴趣。现在,在一项新研究中,研究人员对蛇利用大型光滑杆子的攀爬能力进行了测试,而这些杆子以难以攀爬而闻名。事实证明,这些杆子对蛇来说不堪一击。在此过程中,科学家们发现了一种以前未知的运动方式,褐树蛇利用这种方式将身体塑造成“套索”状,然后将自己向上拉过宽大的金属障碍物。研究人员于1月11日在《当代生物学》杂志上发表了他们的研究成果。
辛辛那提大学生物学家、新发现的合著者布鲁斯·杰恩(Bruce Jayne)说:“褐树蛇是研究最深入的蛇类之一,但直到最近我们才有幸偶然发现了它们 performing 这种非常不寻常的行为。” “我们当然不能排除其他物种也这样做。”
科罗拉多州立大学生态学家、新发现的另一位合著者朱莉·萨维奇(Julie Savidge)说,褐树蛇原产于澳大利亚、新几内亚和其他太平洋岛屿,大约在20世纪40年代或50年代初被意外引入关岛,很可能是通过货船。自那以后,这些蛇严重破坏了岛上的森林鸟类种群。仅存的少数本土鸟类之一是密克罗尼西亚椋鸟,它们通过传播所食水果的种子,在维护关岛森林方面发挥着至关重要的作用。
为了保护筑巢在人造巢箱中的椋鸟,萨维奇及其同事在支撑巢箱的较细杆子周围放置了高3英尺、直径8英寸的金属屏障。美国及其他地区的观鸟者此前曾使用类似的屏障或挡板来阻止蛇和浣熊进入他们院子里的巢箱。
为了测试这些屏障,科学家们将几条蛇放入带有巢箱的竞技场中,并对其进行通宵拍摄。当他们回顾延时图像时,研究人员发现大多数蛇都被屏障阻碍了。然而,令他们惊讶的是,一条蛇“将身体盘成一个圆环围绕着挡板,然后开始扭动向上爬”,萨维奇说。

杰恩承认,这条蛇并没有真正地将自己变成一个套索,因为它的身体末端没有任何东西在拉。但它看起来确实很像。“蛇身上有一个环状部分,围绕着圆柱体,它被蛇的身体重叠或在某些情况下甚至打成一个小结,好像被绑起来一样,”他说。
在面对较小的光滑树枝或杆子时,蛇通常使用一种称为“缩 Rink 运动”的运动方式来攀爬。在这种动作中,蛇必须在两个地方抓住杆子,一个在头部附近,另一个在尾部末端附近。“所有类型的缩 Rink 运动都涉及…收缩和伸展的组合,因此您会看到头尾距离发生类似手风琴式的变化,”杰恩说。
当研究人员拍摄更多褐树蛇使用套索运动时,他们观察到蛇只用身体的一个区域抓住杆子,这给了它们独特的优势。“蛇可以攀爬直径更大的杆子,因为它们不会用完在抓握区域可以使用的(身体)长度,”杰恩说。
他和他的同事发现,在套索环内,树蛇会形成细微的横向弯曲。然后,蛇会移动每一个弯曲以向上推进。总而言之,团队观察到15条蛇使用了套索运动,其中包括一条机会主义的野蛇,它偷袭了一个研究人员一直在测试场地外观察的巢箱。这条蛇花了15分钟爬到巢箱,在那里它杀死了一只大的雏鸟和一只成年的椋鸟——所有这些鸟都对入侵者来说太大,无法吞咽。
众所周知,这些蛇还会爬上电线杆并导致停电。萨维奇说,蛇可能正在使用套索运动来攀爬其中一些电线杆。套索运动的一个缺点是,它似乎比其他运动方式消耗更多的能量;蛇必须爬得很慢,并且经常休息并大口喘气。然而,套索运动可能给了褐树蛇在它们原产地一种优势,那里有些树的树干异常光滑。“它们可以爬上那些没有缝隙和小凸起等的树,并捕食猎物,”萨维奇说。在关岛,光滑树皮的树非常罕见,所以蛇可能不需要太多依赖套索运动。
然而,蛇的多功能性确实使它们成为致力于恢复关岛森林鸟类种群的环保人士的强大挑战。为了阻止这些爬行动物,萨维奇和她的团队正在测试形似冰淇淋蛋筒的屏障,底部窄,顶部宽。
近100年来,科学家们只知道四种蛇类运动方式。然而,内布拉斯加卫斯理大学生物学家、未参与该研究的加里·杰拉尔德(Gary Gerald)表示,套索运动的发现并非完全出乎意料。
“(蛇)没有腿,但它们能做出的行为,尤其是在树上的行为,非常 remarkable,”他说。“它们没有四肢、细长的身体形状并不是障碍,而是一种适应……它使它们能够在许多连有四肢的动物都无法移动的地方移动。”
杰拉尔德说,这项新发现证明了蛇在穿越困难地形方面的熟练程度。“这是它们能够做的又一件事情,这对于有四肢的动物来说可能更困难,让蛇,可以说是‘占了上风’。”
这些蛇也启发了科学领域其他方面的研究人员。许多工程师正试图通过制造模仿蛇爬行方式的机器人来模仿这些多样的能力。“如果有人想把机器人送到建筑物倒塌的区域,那里会有各种各样的砖块、瓦砾、角落和缝隙,机器人很难穿过,”杰恩说。“如果把一条蛇放进去,它可以毫不费力地穿过那里。”他说,研究套索运动也许可以改进这些机器人的未来版本。