Вокруг слуха змей всегда было много тайн. Отсутствие ушных раковин и видимых слуховых отверстий породило устойчивый миф о том, что эти рептилии абсолютно глухи. Однако наука давно опровергла это заблуждение.
Ещё в 1971 году физиолог Питер Хартлайн опубликовал фундаментальную работу, в которой описал физиологические основы восприятия звука и вибрации у змей. Он доказал, что эти животные способны улавливать колебания, но вопрос о том, как именно они реагируют на звуки в естественной среде, оставался открытым.
Полвека спустя, в 2021 году, австралийские исследователи провели масштабный эксперимент. Они изучали поведение пяти видов змей: смертельных змей (Acanthophis), тайпанов (Oxyuranus), коричневых змей (Pseudonaja), широкоголовых змей (Hoplocephalus) из семейства аспидовых, а также одного представителя питонов – вомы (Aspidites ramsayi). Змеям проигрывали звуки разной частоты, и учёные фиксировали их реакции: учащённое высовывание языка, настороженность, перемещение и другие. Оказалось, что аспидовые змеи (более эволюционно продвинутая группа) активно реагировали на звуки, в то время как питоны вели себя довольно равнодушно.
Некоторые СМИ поспешили объявить эти результаты сенсацией, но на самом деле работа лишь подтвердила то, что было известно давно: змеи слышат, но детали их слухового восприятия ещё предстоит изучить.
Как устроен слух у змей.
У большинства наземных позвоночных (включая нас с вами) есть наружное слуховое отверстие, барабанная перепонка и система слуховых косточек, передающих колебания во внутреннее ухо – улитку. Там колебания жидкости воспринимаются чувствительными волосковыми клетками.
У змей всё иначе. В процессе эволюции они утратили наружное ухо и барабанную перепонку, но взамен приобрели уникальный механизм восприятия звуков и вибраций.
У змей есть внутреннее ухо, развитое очень хорошо. Оно содержит жидкость и чувствительные волосковые клетки, расположенные на базилярной мембране – точно так же, как у других позвоночных. Но вот как звук попадает во внутреннее ухо?
Ключевую роль играет слуховая косточка, которая называется колумелла (она же columella auris). Это тонкая косточка, аналог стремечка млекопитающих. Одним концом колумелла соединена с внутренним ухом, а другим – через связки и хрящи – с квадратной костью черепа. Квадратная кость, в свою очередь, сочленяется с нижней челюстью.
Эта конструкция работает как сложный резонатор. Вибрации, которые воздействуют на тело змеи, передаются через нижнюю челюсть и кости черепа на колумеллу. Колумелла приводит в движение овальное окно внутреннего уха – мембрану, которая создаёт колебательные волны в жидкости улиткового канала. Эти волны заставляют двигаться базилярную мембрану, а та стимулирует волосковые клетки. Возникшие биоэлектрические сигналы поступают по слуховым нервам в мозг, где интерпретируются как звук.
Благодаря такому устройству змеи чувствуют даже самые лёгкие шаги за несколько метров. При этом они воспринимают не только вибрации, передающиеся через землю, но и воздушные звуки, хотя диапазон их слуха отличается от человеческого.У большинства наземных позвоночных (включая нас с вами) есть наружное слуховое отверстие, барабанная перепонка и система слуховых косточек, передающих колебания во внутреннее ухо – улитку. Там колебания жидкости воспринимаются чувствительными волосковыми клетками.
У змей всё иначе. У них нет ни наружного слухового прохода, ни барабанной перепонки. Однако внутреннее ухо и слуховая косточка (columella auris) у них присутствуют. Эта косточка одним концом соединяется с внутренним ухом, а другим – с квадратной костью черепа. Квадратная кость, в свою очередь, связана с нижней челюстью.
Такая конструкция работает как резонатор. Нижняя челюсть и квадратная кость воспринимают вибрации – как от земли, так и от воздуха. Благодаря этому змеи чувствуют даже самые лёгкие шаги за несколько метров. А воздушные звуки они слышат примерно в том же диапазоне, что и человек. Так что называть змей глухими – ошибка.
Какие звуки слышат змеи?
Диапазон слуха у змей ограничен по сравнению с нашим. Люди воспринимают звуки от 20 до 20 000 Гц. Змеи же слышат в основном низкие частоты – примерно от 50 до 1000 Гц.
Для сравнения: голос взрослого мужчины имеет основную частоту около 85–155 Гц, женщины – 165–255 Гц. То есть человеческую речь змеи вполне способны уловить, но не как чистый звук, а скорее как низкочастотные колебания.
Долгое время считалось, что змеи реагируют только на вибрации, передающиеся через землю или твёрдые поверхности. Но исследования последних лет доказали, что они также воспринимают воздушные звуки – просто их чувствительность к ним ниже, и диапазон слышимых частот уже.
Слышат ли маисовые и техасские полозы?
Маисовые полозы (Pantherophis guttatus) и техасские полозы (Pantherophis obsoletus/alleghaniensis/lindheimeri) относятся к семейству ужеобразных. У них, как и у всех змей, нет наружного уха, но слуховая система работает по тому же принципу: вибрации передаются через челюсти и кости черепа.
Эти змеи хорошо реагируют на низкочастотные звуки и вибрации почвы. Например, если вы ходите по комнате, ваш полоз наверняка чувствует ваши шаги. На высокие частоты они реагируют слабее, но в целом диапазон их слуха достаточно широк.
В экспериментах австралийских учёных ужеобразные не участвовали, но можно предположить, что их слуховые способности близки к таковым у аспидовых – они тоже активные охотники и полагаются на разные органы чувств.
Эксперименты, доказавшие слух змей.
Исследование 2012 года: королевские питоны.
Кристиан Кристенсен и его коллеги изучали королевских питонов (Python regius). Они подтвердили, что эти змеи отлично чувствуют вибрации, передающиеся через землю. А вот к чистому воздушному звуковому давлению они оказались малочувствительны. То есть голос хозяина питон, скорее всего, не слышит, но шаги по полу ощущает превосходно.
Исследование 2023 года: «Звуковой сад».
Уже упомянутое австралийское исследование принесло ещё один важный результат. Учёные не просто подтвердили наличие слуха у змей, но и обнаружили, что разные виды могут по-разному реагировать на одни и те же звуки.
Питоны вомы (Aspidites) пытались уйти от низкочастотного звука (0–150 Гц), который вызывал вибрацию земли. А вот звук в диапазоне 300–450 Гц вызывал у них явный интерес, и они стремились приблизиться к его источнику.
Учёные связали такое поведение с образом жизни и наличием естественных врагов. Но главный вывод оказался важнее:змеи способны различать звуки, передающиеся по воздуху, и их реакция зависит от частоты и вида.
Охота вслепую: эксперименты с гадюками.
Исследование Брюса Янга и Малинды Морейн на песчаных гадюках (Cerastes cerastes) показало удивительные вещи. Учёные поочерёдно отключали змеям разные органы чувств: зрение, обоняние, терморецепцию. Оказалось, что даже слепые, лишённые обоняния и «тепловизора» змеи всё равно могли находить и ловить добычу. Причём более крупные животные, создававшие более сильные вибрации, обнаруживались с большего расстояния. Единственным каналом восприятия в этом случае оставался слух – точнее, способность улавливать вибрации.
Это доказывает, что слух для змей – не просто вспомогательное, а жизненно важное чувство, особенно для видов, охотящихся из засады.
Терморецепция: ещё одно «чувство» змей.
Помимо слуха, многие змеи обладают уникальной способностью – инфракрасным зрением. Она развилась независимо в разных группах:
у питонов,
у удавов,
у ямкоголовых гадюк,
у некоторых африканских ужеобразных (Bothrolycus ater).
Термоямки – это специальные органы, чувствительные к тепловому излучению. У ямкоголовых гадюк они устроены особенно сложно: внутри каждой ямки несколько мембран и каскад терморецепторов. Но важно понимать: это не «тепловизор» в привычном смысле. Змея не видит чёткой картинки – она получает информацию о направлении и интенсивности тепла, как два датчика. В сочетании с обычным зрением и обонянием этого достаточно, чтобы точно атаковать добычу даже в полной темноте.
У питонов и удавов термоямки проще, и их обычно больше. Особенно развиты они у древесных видов, таких как морелии и собакоголовые удавы.
Что нужно знать владельцу змей.
Ваш питомец не глух. Он слышит, хотя и иначе, чем мы. Громкие звуки, топот, хлопанье дверью могут его пугать, особенно в период адаптации или линьки.
Не стоит ожидать, что змея будет узнавать голос хозяина. Прямых доказательств этому нет. Скорее, она привыкает к комплексу раздражителей: запаху, вибрации шагов, времени появления.
Разные виды могут по-разному реагировать на одни и те же звуки. То, что пугает одну змею, может привлекать другую.
Терморецепция есть не у всех змей. Маисовые и техасские полозы ею не обладают – они полагаются на зрение, обоняние и слух.
Заключение.
Слух змей – удивительный пример эволюционной адаптации. Потеряв наружное ухо, они научились слышать буквально всей головой. Они не глухи, но их мир звуков иной, чем наш. И хотя ваш питомец, скорее всего, не отзовётся на имя, он прекрасно чувствует ваше присутствие и реагирует на окружающие звуки – просто по-своему. А некоторые виды получили в дополнение и инфракрасное «зрение». Так что наши чешуйчатые друзья воспринимают мир гораздо богаче, чем мы привыкли думать.