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棕树蛇用尾巴当套索爬上宽大的树


蛇不仅仅会滑动。一些人游泳,而另一些人侧风穿过沙滩(SN: 10/9/14)。有些蛇甚至会飞(SN: 6/29/20)。但没有人见过蛇能像棕树蛇爬上某些树时那样移动。通过像套索一样把尾巴缠绕在树或杆子上,扭动身体推动自己前进,棕树蛇可以爬上那些原本太宽而无法攀爬的结构。

更好地了解棕树蛇(波伊加不规则蛇)的活动方式可以为控制关岛棕树蛇的数量提供策略,在关岛这种蛇是一种入侵物种。这种爬行动物因消灭了关岛几乎所有的原生森林鸟类而臭名昭著,还经常爬上电线杆导致断电。

1月11日《当代生物学》在线版报道了棕树蛇用套索攀爬的方法,这一发现有点意外。位于柯林斯堡的科罗拉多州立大学的生态学家朱莉·萨维奇和他的同事们正在研究如何让这些爬树的蛇远离关岛的密克罗尼西亚椋鸟——岛上仅剩的两种原生森林鸟类之一。

其中一种方法是测试一根杆子周围的宽管道或挡板是否能阻止捕食者到达椋鸟巢穴顶部的巢箱。为了监测挡板在多大程度上阻止了棕树蛇,研究小组回顾了几个小时的镜头,发现一条蛇做了一件完全出乎意料的事情:这条蛇把自己套在挡板上,开始向上疾跑。

“我们完全震惊了,沐鸣平台登陆线路”研究合著者Thomas Seibert说,他也是科罗拉多州的一位生态学家。“这不是蛇应该做的事。”

红外线摄像机在夜间捕捉到一条棕树蛇的镜头,揭示了这一物种爬行的独特方式:这条蛇用套索缠绕着一根杆子,扭动尾巴的圈来推动自己向上爬。这项技术可以让这种爬行动物爬上原本太宽无法攀爬的结构。

棕树蛇和其他蛇类通常会爬上那些太光滑而无法爬行的树,它们会在树干上盘绕多次。一条蛇把身体的前半部绕在树干上,然后再把后半部绕在树上,以获得第二次抓地力。然后蛇伸长脖子,重复这个过程,一英寸一英寸地向上移动。但是蛇在树上缠绕多次会限制它爬到树的宽度。这项研究的共同作者、俄亥俄州辛辛那提大学的生物学家布鲁斯·杰恩解释说,使用一个单一的、大的、套索一样的抓把,可以让棕树蛇爬上较宽的树——或者挡住它们的路。

在后来的实验室实验中,研究人员观察了几条棕树蛇,当它们被放置在一个有一根宽杆子的围栏里,杆子上放着一只死老鼠作为诱饵时,它们会摆出套索一样的姿势。但是套索攀爬法不是很有效。5条棕色树蛇,长1.1到1.7米,平均每秒爬不到一毫米。

“(对蛇来说)这是极其艰苦的。你可以看到他们呼吸沉重,而且经常休息,”塞伯特说。因此,沐鸣平台登陆线路蛇可能只有在罕见的情况下才会使用套索般的动作,因为它们遇到的树木或杆子太宽太滑,用其他任何方式都无法攀爬。

看到一条蛇这样移动“有点奇怪”,纽约洛顿维尔锡耶纳学院的生物学家格雷戈里·伯恩斯(Gregory Byrnes)说,他没有参与这项工作。但是,对于棕树蛇发明了一种对付宽树或障碍物的方法,伯恩斯并不完全感到惊讶。这些蛇是出了名的敏捷的攀登者,它们能在巨大的裂缝上搭桥,在陡峭的表面上滑行,还能穿过细电线。他说:“他们对自己的身体有如此大的控制力,以至于如果遇到挑战……他们就会找到(克服)方法。”

Savidge说,测试棕树蛇敏捷度的极限,有助于设计新的挡板或其他工具来保护关岛的濒危鸟类。研究人员已经在岛上的电线杆上放了几个鸟箱,这些电线杆太宽了,棕树蛇无法套住它们爬上去,“这些鸟收养了这些鸟屋,而且做得非常非常好,”她说。

俄亥俄州阿克伦大学(University of Akron)的生物学家亨利·阿斯特利(Henry Astley)没有参与这项研究,他说,更好地了解蛇的全部攀爬技术也可以制造出更好的机器人。

Astley和其他人对建造蛇形机器人来导航地形很感兴趣,这些地形对于有腿或轮子的机器人来说太困难了。他设想蛇形机器人在地震的废墟中滑行寻找幸存者,或者在大型机器中蠕动进行检查。发现新的、聪明的方法,让真正的蛇利用它们不可思议的柔韧性,可以帮助工程师更好地利用蛇形机器。