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▲加州大学生物学教授Bruce Jayne与藤条蛇。
蛇以其标志性的S形运动轨迹闻名，但实际上其运动方式非常丰富，主要包括：1.蜿蜒爬行：又称侧向波动，主要用于粗糙的地面或水中前进。2. 收缩前进：身体盘绕成交替的曲线，然后将身体拉直，推动向前。3. 侧绕行进：身体两侧同时弯曲，在垂直的平面上抬起身体，与地面形成几个接触点，常见于响尾蛇穿越热沙或爬沙丘。4. 直线爬行：特殊的肌肉拉动腹部皮肤，向前推进，这种运动方式能够使蛇通过狭窄的洞穴。近日，《实验生物学》杂志发表的加州大学最新研究探索了蛇的运动机制，解析了蛇直线爬行的秘密。
加州大学生物学教授Bruce Jayne一直致力于研究蛇的生物学，目前已经解析了三种蛇的运动机制，分别为蜿蜒爬行、收缩前进和侧绕行进。但他认为蛇的直线爬行更值得人们探索。
Jayne和他的研究生用高分辨率的数码相机拍摄了蟒蛇在水平面的运动情况，并记录特定肌肉产生的电脉冲，产生肌电图，显示肌肉、皮肤和身体之间的协调，此外还追踪蟒蛇鳞状皮肤的细微变化。
结果发现，当蛇向前行进的时候，其腹部皮肤会比肋骨和背部的皮肤弯曲得多。腹部的鳞片就像踏板一样，在肌肉将内部骨骼向前推进时以起伏的方式产生牵引力，当它们快速移动时这一切就会非常流畅。
Newman解释道：“蛇的肌肉从头到尾逐渐被激活，两组连接肋骨和皮肤的肌肉起到了主要作用，一组肌肉把皮肤向前拉，然后锚定在这个位置上，而对抗肌肉则会拉动脊柱以恒定的速度向前移动。”
对于捕食啮齿动物和其他在地下活动的动物的捕食者来说，这种运动方式可以使其通过狭窄的洞或隧道。仿生学一直试图制造出模仿蛇直线爬行的机器人来检查管道和水下设备等，这样的机器人也可以在残骸和倒塌的建筑物中进行搜救。这项研究为此类机器人技术提供了生物学的参考。
直线爬行对蛇来说属于低速运动，只有在放松的时候它们才使用这种运动方式。当受到惊吓或刺激时，它们会恢复到传统的蜿蜒爬行和收缩前进的运动模式。控制肌肉的神经的多样性或可塑性让蛇类能够以不同的方式行进，并处理各种复杂情况。Jayne认为更多地了解这种精细的运动控制如何使蛇前行，将有助于揭示人类如何执行协调运动。
科界原创
编译：花花 审稿：alone 编辑：张梦
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