هل تتذكر ذلك المشهد في فيلم “هاري بوتر وحجر الفيلسوف” حيث يحرر هاري عن طريق الخطأ ثعبان الأصلة من حديقة الحيوان؟ ينزلق الثعبان بسلاسة خارج حاويته كما لو كان بفعل السحر. لكن لا يوجد شيء خارق للطبيعة في كيفية تحرك الثعابين. فكيف تتنقل بالضبط دون أرجل؟
تفعل ذلك من خلال تنسيق مئات – وفي بعض الحالات مئات عديدة – من العضلات المتصلة بفقراتها (العظام الفردية التي تشكل العمود الفقري) وأضلاعها وجلدها، كما تقول جيسيكا تينجل، عالمة الأحياء والأستاذة المساعدة في قسم علم البيئة والتطور وبيولوجيا الكائنات بجامعة براون. بعبارة أخرى، عندما يتحرك الثعبان، فإنه يقوم بتمرين كامل للجسم.
كيف تنزلق الثعابين
ليست العضلات فقط هي التي تسمح للثعابين بالتحرك بهذه الطريقة. جلدها أيضًا يلعب دورًا. “معظم الثعابين لديها نتوءات تشبه الأصابع غير مرئية لنا على قشور بطنها”، كما تقول تينجل. هذه النتوءات تخلق قدرًا مناسبًا من الاحتكاك يسمح لها بالانزلاق بسلاسة إلى الأمام دون الانزلاق للخلف أو للجانبين.
عندما يفكر معظم الناس في الثعبان أثناء الحركة، يتخيلون حركة الانزلاق الكلاسيكية على شكل حرف S. هذا ما يسميه علماء الأحياء “التموج الجانبي” (والذي يعني حرفيًا “موجات من جانب إلى آخر”). جميع أنواع الثعابين الموجودة البالغ عددها حوالي 4000 نوع يمكنها التحرك بهذه الطريقة، كما تقول تينجل. على الأسطح غير المستوية، قد ترتفع أجسامها وتنخفض للتنقل عبر المطبات (وهذا ما يسمى “التموج العمودي”). لكن الانزلاق ليس سوى أداة واحدة في صندوق أدوات حركتها.
الثعابين يمكنها التحرك مثل الأكورديون
“بعيدًا عن الانزلاق، لديهم اثني عشر طريقة أخرى على الأقل للتحرك”، تقول تينجل. “معظمهم يستطيع القيام بمجموعة من الحركات تسمى الحركة الكونسيرتينية، والتي تتضمن تقلص وتمدد الجسم بشكل متكرر، مثل الأكورديون.”
يمكن للثعابين استخدام هذه التقنية الكونسيرتينية للضغط عبر نفق ضيق، أو تسلق جذع، أو التحرك ببطء على طول فرع، كما توضح تينجل.
بعض الثعابين يمكنها أيضًا التحرك جانبيًا أو في خط مستقيم
تستخدم بعض أنواع الثعابين تقنيات غريبة أخرى للتحرك، مثل الحركة المستقيمة والحركة الجانبية، كما تقول تينجل. في الحركة المستقيمة، يحافظ الثعبان على عموده الفقري مستقيمًا ويستخدم عضلات بطنه للزحف إلى الأمام في خط سلس. إنها طريقة مفيدة تتيح للثعابين التنقل في المساحات الضيقة.
في الحركة الجانبية، ترفع الثعابين أجزاء من أجسامها لأعلى وللأمام بينما تسافر بشكل جانبي تقريبًا. يمكن لثعبان الجرسية الجانبي (Crotalus cerastes) وأفعى بيرينجي (Bitis peringueyi) أن تسافر بسرعات تصل إلى 29 كيلومترًا في الساعة.
“يبدو أن بعض الأنواع فقط تستخدم الحركة المستقيمة أو الحركة الجانبية”، تقول تينجل، “ولكن نظرًا لأننا نعرف القليل جدًا عن العديد من الأنواع البالغ عددها حوالي 4000 نوع، فمن الصعب معرفة مدى تفرد أو انتشار هذه الحركات.”
الثعابين يمكنها السباحة والطيران وحتى الدوران كالعجلة
“يمكن للثعابين أيضًا السباحة بشكل جيد جدًا، وبعضها خبير في الحفر”، كما تقول. “بعيدًا عن ذلك، تقوم بعض الأنواع بأشياء غريبة مختلفة، مثل الانزلاق بين الأشجار العالية في الغابات المطيرة.”
تُعرف الثعابين في مجموعة Chrysopelea باسم الثعابين الطائرة – وهو أمر مخيف. لديها تقنية خاصة تتضمن تسطيح جسدها قبل أن تقفز وتهز جسدها في الهواء لمساعدتها على الانزلاق بسلاسة.
تستخدم ثعابين الشجرة البنية في جوام “حركة اللاسو” للتلوي صعودًا على الأعمدة الملساء. يلف الثعبان جسمه على شكل حبل، ممسكًا بالعمود، ويستخدم انحناءات جانبية صغيرة داخل الحلقة لدفع جسمه للأعلى، مما يسمح له بالوصول إلى الفريسة في قمم الأشجار – مما قد يفسر سبب دفع هذه الثعابين عشرة أنواع من الطيور المحلية إلى الانقراض.
شوهد نوعان من جنوب شرق آسيا (Xenophidion schaeferi و Pseudorabdion longiceps) وهما يقومان بحركة العجلة. نعم – يتدحرجان حرفيًا مثل العجلة. يتكهن الباحثون أنهما قد يفعلان ذلك لإفزاع الحيوانات المفترسة وإرباكها.
كيف تهاجم الثعابين فريستها
إلى جانب الحركات التي تنقل الثعابين من النقطة أ إلى النقطة ب، هناك أيضًا شكل آخر من أشكال الحركة تستخدمه الثعابين عندما تكون جائعة أو تحت التهديد: الهجوم. يبدأ الهجوم بالتفاف الثعبان بإحكام، ثم إطلاق رأسه للأمام في اندفاع سريع كالبرق.
وجدت دراسة أجريت عام 2016 أن ثعابين الجرسية وأنواعًا أخرى تهاجم في غضون 48 إلى 84 مللي ثانية فقط. للمقارنة، يستغرق الإنسان حوالي 200 مللي ثانية للرمش، وتحتاج الثدييات إلى ما بين 60 إلى 395 مللي ثانية لبدء الحركة عند المفاجأة. بعبارة أخرى، تهاجم الثعابين بسرعة أكبر من قدرة الفريسة على رد الفعل.
الروبوتات الثعبانية يمكنها الانزلاق أيضًا
حركة الثعبان هي أيضًا مصدر إلهام للعلماء. يعمل المهندسون على روبوتات شبيهة بالثعابين منذ حوالي 30 عامًا، كما تقول تينجل. “يمكن أن يكون مثل هذا الروبوت رائعًا للمرور عبر البيئات المزدحمة أو غير المستوية أو الرملية، حيث قد يعلق الروبوت ذو العجلات أو الأطراف.”
على سبيل المثال، يمكن للروبوت الثعباني الذي طورته جامعة ETH زيورخ الدخول إلى الأماكن الضيقة التي لا يستطيع البشر أو الكلاب أو الطائرات بدون طيار أو الروبوتات التقليدية الوصول إليها، مما يتيح له التلوي عبر الحطام في مبنى منهار حتى يجد الأشخاص المحاصرين ويساعدهم.
“في الوقت الحالي، لا تقترب الروبوتات الشبيهة بالثعابين من قدرات الثعابين الحقيقية”، تقول تينجل. “من خلال معرفة المزيد عن العلم وراء حركة الثعابين الحقيقية، يمكننا تعلم بعض المبادئ المهمة لتحسين الروبوتات.”
حتى جلد الثعبان يمكن أن يلهم مواد جديدة، كما تلاحظ، “لأنه متعدد الأغراض ويتمتع بخصائص مادية مثيرة للاهتمام، لكن حتى الآن ترك الناس هذه الإمكانية في الغالب غير مستغلة.”
منح التطور الثعابين بعض الطرق المثيرة للإعجاب حقًا للتحرك، والعلماء لا يزالون في بداية فك شفرة – واقتباس – ذخيرتها المذهلة.
في “اسألنا أي شيء”، تجيب بوبيولار ساينس على أكثر أسئلتك غرابة وإثارة للعقل، من الأشياء اليومية التي تساءلت عنها دائمًا إلى الأشياء الغريبة التي لم تفكر أبدًا في السؤال عنها. هل لديك شيء أردت دائمًا معرفته؟ اسألنا.
