Змеи со шпорами

Перед вами — брюхо древесного мадагаскарского удава (Sanzinia madagascariensis), а если точнее, то задняя его часть, аккурат рядом с клоакой. Только в  этом месте у некоторых змей можно увидеть тазовые, или анальные, шпоры (см. Pelvic spurs) — остатки бедренных костей, заключенные в роговую оболочку, похожую на коготь. Иначе говоря, это рудиментарные змеиные ноги, сохранившие определенную подвижность, но утратившие свою главную функцию — локомоторную.

Согласно анализу 2019 года, рудиментарные остатки таза и задних конечностей — характерная черта для многих современных групп змей (то есть плезиоморфный признак, унаследованный от общего предка), хотя и не у всех эти остатки легко увидеть. У большинства змей они целиком скрыты под кожей, и лишь у некоторых видов, в основном из семейств удавообразных и питоновых, они выдаются наружу. И если вы когда-нибудь возьмете в руки такую змею или, как я, станете владельцем шикарного королевского питона (Python regius), то обязательно обратите внимание на пару коротеньких «коготков».

Моя Золотце, будучи приличной питон-дамой, не особенно любит, когда фотографируют ее интимные места, но зато на ее светлой шкурке (она у меня альбинос) анальная шпора видна особенно хорошо. К слову, именно по наличию шпоры легко определить, где у таких змей заканчивается туловище и начинается хвост. Фото Анны Новиковской, Новосибирск, март 2025 года

Откуда змеям достались эти ноги, догадаться нетрудно: все рептилии изначально были четвероногими, и у самых ранних змей сохранились небольшие задние конечности, как, например, у позднемеловой Najash rionegrina, жившей около 90 миллионов лет назад (см. картинку дня Первая змея). Однако если у змей времен динозавров ноги вполне походили именно на ноги, то у современных змей остались лишь «коготки», плотно прижатые к телу и даже не касающиеся земли. При этом пояс передних конечностей исчез полностью, никаких следов не оставив. Так что же помешало змеям полностью избавиться и от задних ног?

Хотя наружу торчат лишь крохотные шпоры, роговым чехлом «одевающие» короткие бедренные кости, в толще змеиного тела также скрываются остатки таза — лобковой (самая длинная кость) и седалищной (небольшая кость, торчащая вбок) костей. Рисунок с сайта biologicallyconnected.blogspot.com

Ответ простой: выполняемые шпорами функции. Дело в том, что как минимум у части современных видов анальные шпоры нельзя назвать бесполезными органами. К примеру, у обыкновенного удава (Boa constrictor), как и у королевских питонов, шпоры у самцов заметно крупнее, чем у самок, и они играют немалую роль при ухаживании и спаривании. Заползая на самку, удавы-самцы оттопыривают свои шпоры и осторожно царапают ими самку, возбуждая партнершу и заставляя ее принять более удобную позицию для совокупления. А самцы древесных мадагаскарских удавов, не поделившие даму сердца, сплетаются задними частями тела и, зацепившись оттопыренными шпорами за чешую противника, пытаются сдвинуть его с места: тот, кто слабее, должен отступить с поля боя.

Здесь запечатлено спаривание пары тигровых питонов: хорошо видно, как самец царапает самку своими шпорами, стимулируя ее (A) и заставляя принять нужную позу (B). Фото © Vaibhav Kansara из статьи K. Trivedi et al., 2024. Insights into the use of pelvic spur in mating behavior of Indian Rock Python

По-видимому, именно смена назначения с локомоторного на сексуальное позволило змеиным рудиментам пояса задних конечностей сохраниться. И, что любопытно, не только змеиным! Из школьных учебников вы наверняка помните про тазовые косточки китов: эти крохотные остатки пояса задних конечностей, заключенные под слоем мышц и сухожилий, — одно из известнейших анатомических свидетельств эволюционного процесса. Как и анальные шпоры змей, и кость полового члена, бакулюм (см. картинку дня Срамная кость), китовые тазовые кости не связаны с позвоночником, однако играют важную роль в размножении этих животных.

Дело в том, что кости таза — опорная точка для мышц, крепящихся к половому члену, и если эти мышцы вывести из строя (например, анестезировать), будет трудно достичь эрекции. Согласно результатам исследования, проведенного Джимом Дайнсом (Jim Dines) из Лос-Анджелесского музея естественной истории и его коллегами, именно к рудиментарным тазовым костям крепятся мышцы, управляющие чрезвычайно гибким пенисом китообразных, и размер тазовых костей положительно коррелирует с размером полового члена и яичек животного. Иными словами, самцы китов с самыми крупными тазовыми костями обладали наибольшим запасом спермы и могли доставить ее глубже в половые пути самки. Для вида с беспорядочными половыми связями, когда животные обоих полов имеют нескольких сексуальных партнеров одновременно, это может повысить вероятность оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом именно этого самца.

Скелет дельфина-афалины, анатомия полового члена и прилегающих к нему тканей и костей. Обратите внимание, что именно к тазовой кости (pelvic) крепится самая крупная мышца, выпрямляющая половой член, — седалищно-пещеристая мышца (см. Ischiocavernosus muscle). Рисунок из статьи J. P. Dines et al., 2014. Sexual selection targets cetacean pelvic bones

Так что, похоже, ни анальные шпоры змей, ни тазовые кости китов не исчезнут в ближайшие миллионы лет, продолжая выполнять свою малозаметную, но крайне важную функцию, обеспечивающую выживание целых видов. И ученым еще предстоит ответить на немалое количество вопросов, связанных с этими структурами, — например, узнать, играют ли они какую-либо роль в организме самок.

Фото с сайта sciencefocus.com.

Анна Новиковская