Вниманию офидиофобов: учёные впервые разобрались в летающих змеях.

Chrysopelea paradisi (фото kin_onn.) Украшенная древесная змея (Chrysopelea), как известно, способна планировать с дерева на дерево. Обитает эта прелесть в Юго-Восточной и Южной Азии.

«Змея не бросает вызов гравитации и вообще не делает ничего из ряда вон выходящего, — отмечает руководитель проекта Джейк Соча из Виргинского политехнического института и университета штата (США). — И всё же, учитывая, что это змея и что её тело в поперечном сечении не столь изящно, как птичье крыло, мы не ожидали от него столь хороших аэродинамических характеристик».

Биологи начали свои эксперименты с запуска (в буквальном смысле) змей (не бумажных) с 15-метровой высоты, фиксируя все движения животного до мельчайших деталей. А затем разработали математическую модель. «Змея создаёт подъёмную силу с помощью своей уплощённой в поперечном сечении формы и определённого угла, под которым она принимает встречный воздушный поток», — поясняет г-н Соча.

Чтобы сняться с ветки дерева, змея свешивается и принимает вид буквы «J», после чего прыгает вверх. Хотя этому десантнику не дано достичь равновесного планирования, при котором силы, возникающие при изгибании тела змеи, равны силе притяжения, она в то же время не падает камнем вниз. Толчок вверх позволяет аэродинамической силе победить массу змеи.

Новая модель помогает объяснить технику парения многих других видов, в том числе некоторых млекопитающих, лягушек, ящериц, муравьёв, рыб и кальмаров. В будущем это поможет модернизации малых беспилотных и часто автономных летательных аппаратов, которые смогут продублировать энергосберегающий метод планирующих животных.

Грег Бернс из Университета Цинциннати (США) назвал эти выкладки наиболее убедительным на сегодня опровержением давней идеи о том, что животные планируют точно так же, как бумажные самолетики, то есть ускоряясь до равновесного парения.

Результаты исследования были представлены на заседании отделения гидродинамики Американского физического общества. Они также приняты к публикации журналом Bioinspiration & Biomimetics.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В джунглях Юго-Восточной Азии обитает необыкновенная змея, которая способна перелетать с дерево на дерево, а также планировать на землю с 15-метровой высоты. в полете меняет форму и становится более плоской. Кроме того, ее тело извивается, создавая фигуру, похожую на букву S, что позволяет как управлять полетом, так и повышает устойчивость животного в нетипичной для него среде.

Подробнее...

В джунглях Юго-Восточной Азии обитает необыкновенная змея, которая способна перелетать с дерево на дерево, а также планировать на землю с 15-метровой высоты. Недавно группе ученых удалось понять, каким образом это существо может опровергать известное изречение и подниматься в воздух. Для этого им пришлось снять на камеру полет змеи с разных ракурсов.

Chrysopelea paradisiПоверить в то, что некоторые змеи могут летать, достаточно сложно. Как говорил один классик: "Рожденный ползать летать не может…" Однако, как показывает жизнь, и классикам свойственно иногда ошибаться. Потому что на самом деле летающие змеи существуют.

В джунглях Юго-Восточной Азии обитает украшенная змея (Chrysopelea paradisi), которая способна перелетать с дерево на дерево, а также планировать на землю с 15-метровой высоты. Эта рептилия, длина тела которой составляет примерно 1,2-1,5 метра, принадлежит к семейству ужеобразных (Calubridae). Как и все ее близкие родственники, она относится к группе заднебороздчатых змей, у которых имеются ядовитые железы и зубы. Однако последние расположены в глубине пасти, и не могут быть использованы против крупного врага. Кроме того, яд летающих змей весьма слабый, так что для человека они никакой опасности не представляют.

Практически всю свою жизнь данная змея проводит на деревьях, охотясь за лягушками, ящерицами и крупными насекомыми. Именно в погоне за ними ей чаще всего и приходится совершать "трансдревесные" перелеты. Все, кто видел, как она это делает, говорят, что сначала рептилия свешивает с ветки свой передний конец тела, образуя фигуру, похожую на латинскую букву "J", а затем резко прыгает вверх. Очевидцы сообщают, что данная змея может лететь не только по прямой или вниз, но и вверх, а также менять направления полета во время движения.

Chrysopelea paradisi в полетеО способности этих древесных змей к прыжкам и коротким полетам биологи знали давно, но изучение механики подобного движения является не столь простой задачей, как может показаться на первый взгляд. Змею, в отличие от самолета, нельзя представить макетом для продувки в аэродинамической трубе, немногое может рассказать и вскрытие тела животного- поэтому в данном случае ученые проводят исследования с помощью видеокамер.

Именно так поступил зоолог Джейк Соча, который провел любопытный эксперимент. Он и его помощники сбрасывали живых змей с 15-метровой высоты, фиксируя все движения животных при помощи расставленных вокруг "летного поля" четырех камер.

Видеозаписи, сделанные с разных ракурсов, после этого подвергались специальной обработке, и в распоряжении исследователей оказывалась не просто замедленная съемка, а трехмерная модель летящей змеи.

Последующее математическое моделирование, результаты которого были представлены на недавней встрече специалистов по аэро- и гидродинамике Американского физического общества, подтвердило предыдущие догадки биологов расчетами, основанными на реальных наблюдениях. Змея в полете меняет форму и становится более плоской. Кроме того, ее тело извивается, создавая фигуру, похожую на букву S, что позволяет как управлять полетом, так и повышает устойчивость животного в нетипичной для него среде.

Такое "сплющивание" обеспечивают сильные межреберные мышцы животного. Во время подготовительной позы в виде буквы "J" они резко сжимаются, раздвигают ребра, что и придает телу змеи форму "песочного" пирожного. Согласованное же сокращение продольных мышц спины и затем их резкое расслабление приводит к резкому толчку, который и поднимает рептилию в воздух, поскольку этот толчок вверх позволяет аэродинамической силе победить массу змеи.

Кроме того, биологи установили, что поза в виде буквы "J", по всей видимости, нужна змее еще и для того, что бы произвести разведку "погодных условий". Находясь в таком интересном положении, она высматривает восходящие потоки теплого воздуха, поскольку, как мы знаем, эти пресмыкающиеся способны видеть тепловое излучение. И лишь убедившись в том, что в предполагаемой зоне полетов таковое имеется, она стартует.

Также исследователями было замечено, что в полете рептилия старается держать свое тело под углом в 25 градусов по отношению к восходящим воздушным потокам. Это помогает ей держаться в воздухе достаточно долго — получается, что восходящие токи теплого воздуха как бы подпирают животное снизу. Кстати, именно поэтому змея способна в некоторых случаях лететь вверх.

Украшенная змея (Chrysopelea paradisi) в полетеИнтересно, что туловище рептилии в полете не застывает в неподвижности. Змея все время совершает колебательные движения, причем передняя часть рептилии извивается в горизонтальной плоскости, а задняя — в вертикальной. Не исключено, что это помогает животному менять направление движения, а также регулировать высоту.

Итак, похоже, одним секретом у летающих змей стало меньше, но полностью их загадки не раскрыты, так как до сих пор не очень понятно, откуда у пресмыкающихся взялась способность к планированию. Этот вопрос особенно интересен Джейку Соче, который не ограничивает сферу своих научных интересов азиатскими змеями. Этот ученый занимается всякими "нетипичными" летунами, такими как белки-летяги, веслоногие лягушки и шерстокрылы. Он поставил себе цель выяснить, как именно типичные наземные животные поднялись в воздух, и зачем они это сделали.

Исследователь предполагает, что змеи начали летать из-за того, что перелеты между ветками более выгодны, чем переползания с дерева на дерево с промежуточным спуском на землю, поскольку на это уходит меньше энергии. Возможно, этот способ передвижения также помогает им охотиться, ведь для хищника возможность напасть сзади или сверху на ничего не подозревающую жертву является весьма выигрышной.

Так это или нет, пока не известно. Однако лишь одним фактом своего существования украшенные змеи доказали, что даже тот, кто рожден ползать, на самом деле может взлететь. Если очень этого захочет и правильно рассчитает свои силы.

Источник: Pravda.ru