Les serpents se distinguent des autres vertébrés par leur forme. Ils possèdent un corps allongé avec une réduction ou une perte totale des membres. Une telle modification de la forme du corps mène à des conséquences drastiques sur la biologie d’un animal. Cela concerne surtout sur sa manière de se mouvoir. Quelle est alors la mode de locomotion chez les serpents ?
Sommaire
Plus de vertèbres, plus de flexibilité
Les premiers serpents sont apparus sur Terre il y a environ 150 millions d’années, Ils possédaient des pattes et ressemblaient à de longs lézards. Au fil de l’évolution, ces reptiles ont toutefois perdu leurs membres, mais cela leur a permis de devenir de meilleurs chasseurs. Sans pattes, ils se déplacent discrètement au sol, surprenant leurs proies.
La structure de ces animaux est unique. Un serpent possède environ 400 vertèbres, comparé aux 32 de l’humain. Cette quantité impressionnante de vertèbres rend leur corps extrêmement flexible. Cette flexibilité leur permet de prendre diverses positions. En observant les photos de serpents, vous pourrez en effet observer comment ils ondulent leur corps.
La plupart des serpents se servent des creux et bosses du sol pour avancer. Ils utilisent leurs muscles puissants pour se propulser. Le mouvement en accordéon est une technique de locomotion commune chez les serpents.
Le serpent est très flexible et utilise tout son corps pour se déplacer.
Si vous pensez que les serpents sont lents parce qu’ils rampent, vous vous trompez lourdement. Ils se déplacent rapidement sur tous types de sols. Le mamba noir, par exemple, peut atteindre 23 kilomètres/heure. En comparaison, Usain Bolt, le coureur le plus rapide, fait une moyenne de 37,55 km/h sur son record de 100 m et 200 m.
Les serpents utilisent les aspérités du terrain pour avancer. Leur nombre impressionnant de vertèbres offre une grande souplesse à leur colonne et facilite l’ondulation. Ces reptiles prennent avantage de leur peau, qui fonctionne comme un tapis roulant. Ces animaux alternent alors contractions et extensions pour le déplacement.
La locomotion des serpents selon les experts
Aaron Gomez, biologiste à l’Institut Clodomiro Picado, explique que la locomotion des serpents implique le squelette, la musculature (y compris la peau ou les écailles) et le système nerveux. La propulsion résulte alors de l’ensemble des forces appliquées sur le sol par le corps de l’animal. Les serpents utilisent tout leur corps pour se mouvoir, contrairement aux animaux bipèdes ou quadrupèdes.
Anthony Herrel, chercheur au Muséum national d’Histoire naturelle et spécialiste de la locomotion, souligne que les serpents peuvent créer des points d’appui tout le long de leur corps. Ces points peuvent être des obstacles naturels ou créés par le serpent lui-même. Pour cela, l’animal s’appuie avec ses écailles sur le sol. Ces écailles accrochent les irrégularités pour exercer une résistance et permettre le déplacement. La morphologie longiligne et le grand nombre de vertèbres et de muscles rendent le corps d’un serpent extrêmement multifonctionnel pour la locomotion.
Découvrez en vidéo l’un des serpents les plus rapides sur notre planète :
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Les 4 types de locomotion chez les serpents
L’ondulation latérale
La locomotion des serpents se caractérise souvent par l’ondulation latérale. Il s’agit d’une méthode commune. Dans ce type de mouvement, le serpent avance en projetant son corps dans un mouvement sinusoïdal. Les vagues ondulatoires se propagent alors de la tête vers l’arrière du corps. Cela signifie que la tête et le cou dirigent tous les mouvements, et le reste du corps suit.
Cette méthode est particulièrement efficace sur des surfaces irrégulières. En effet, les côtés du corps du serpent poussent sur les aspérités du substrat, comme l’écorce, les roches ou les cailloux. Ce mouvement permet au reptile de se propulser en avant. Les muscles dorsaux puissants du serpent jouent un rôle clé dans cette forme de déplacement, lui permettant d’avancer par segments.
Un aspect fascinant de cette méthode est que toutes les parties du corps du serpent se déplacent simultanément. Ainsi, quand un serpent s’arrête, son corps entier se fige instantanément. Cette motricité sophistiquée permet aux serpents de réagir rapidement et de s’agripper aux obstacles avec dextérité.
Pour les serpents marins, le principe est similaire. Ils utilisent toutefois la résistance de l’eau au lieu des irrégularités du sol. Leurs queues sont généralement en forme de nageoire, et fonctionnent comme des rames. Cela leur permet de se propulser dans l’eau.
Si l’on pouvait visualiser le mouvement d’un serpent par des points marqués sur son corps et tracés sur du papier, nous observerions un motif sinusoïdal identique à chaque point. Toutes les parties du corps bougent en effet de manière synchronisée. Cette coordination parfaite est cruciale pour la locomotion efficace du serpent sur divers types de terrains.
Voici un exemple en vidéo :
Le mouvement accordéon
Le mouvement accordéon représente le deuxième type de locomotion le plus fréquent chez les serpents. Ce mode de déplacement est particulièrement observé chez des espèces comme les vipères et les coronelles. Celles-ci ont tendance à se nicher dans des interstices. Ce type de locomotion est idéal pour des espaces confinés qui ressemblent à des tubes.
Dans le mouvement accordéon, le serpent étire l’avant de son corps tandis que l’arrière se replie en formant une vague. Cette vague crée alors un point d’ancrage en se plaquant contre les parois. Lorsque l’avant du corps est étendu, il devient lui-même un point d’ancrage pour l’arrière du corps. Ainsi, chaque vague formée par le corps du serpent sert de point d’appui contre la paroi, permettant au reste du corps d’avancer.
Ce mouvement s’inspire de l’action réalisée par l’instrument de musique du même nom. Cette méthode de locomotion des serpents sert particulièrement dans des environnements spécifiques, tels que des espaces étroits ou sur des arbres, pour passer d’une branche à l’autre. Ce mode de déplacement exige beaucoup d’énergie. Cela le rend plus commun chez les grandes espèces de serpents, comme les pythons et les boas.
L’enroulement latéral
Le mouvement crotaline, ou enroulement latéral, est une méthode de locomotion spécifique employée par certains serpents. Cela concerne notamment les crotales, qui vivent sur des surfaces meubles comme le sable. Ce type de déplacement est similaire au mouvement accordéon. Il présente toutefois une différence clé : deux parties du corps du serpent restent immobiles et servent de points d’appui, tandis que la troisième avance en diagonale.
L’enroulement latéral est particulièrement adapté aux environnements chauds et instables, comme les déserts. Il vise en effet à minimiser le contact du corps avec le sable brûlant. Seule une partie du corps touche le sol à un moment donné. Cela permet ainsi d’éviter une exposition prolongée à la chaleur intense du désert. Ce mouvement est caractéristique des serpents des régions d’Afrique, d’Asie et d’Australie, tels que le crotale cornu, le serpent à sonnette ou la vipère à cornes.
Lorsque ces serpents se déplacent, leur corps suit une trajectoire formée de lignes parallèles. Cela créée alors des pistes distinctives. Ces traces se composent de lignes parallèles inclinées. Cette forme de locomotion des serpents est facilement identifiable grâce à ces empreintes uniques.
On vous laisse également une vidéo pour comprendre :
Le mouvement rectiligne
Le mouvement rectiligne est une forme de locomotion typique des serpents lourds. Parmi les espèces concernées, on peut citer les boas, les pythons et les anacondas. Ce mouvement lent et linéaire est souvent utilisé pendant la chasse. Cela permet ainsi au serpent de se camoufler et de s’approcher discrètement de sa proie. Cette technique ressemble à la technique de chasse à l’affût utilisée par les félins. Il est également utile pour se faufiler dans des espaces étroits, comme des terriers, où il n’y a pas assez de place pour des mouvements latéraux.
Le mouvement rectiligne se caractérise par une alternance d’étirements à l’avant du corps et de contractions à l’arrière. Les serpents utilisent la bordure de leurs écailles ventrales comme points d’ancrage pour avancer. Cette méthode exige par ailleurs moins d’efforts pour les serpents lourds, rendant leur déplacement plus efficient.
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Pourquoi les serpents n’ont-ils pas de membres ?
Il y a près de 100 millions d’années auparavant, les ancêtres des serpents possédaient des membres. Mais ces derniers les ont perdus au fil de l’évolution par la sélection naturelle. Des scientifiques ont notamment découvert que ces reptiles ont été victimes du « Sonic Hedgehog ». Il s’agit d’une protéine qui régule la formation des doigts au moment du développement embryonnaire. Martin Cohn, biologiste, a découvert ce phénomène chez les pythons.
En parallèle, Axel Visel a constaté que des souris implantées avec cette protéine développaient des bosses plutôt que des pattes. Ces découvertes marquent une avancée significative dans la compréhension de l’évolution des serpents.
La locomotion des serpents : un défi multidimensionnel
Les reptiles sans pattes, comme les serpents, présentent une locomotion unique. Ces animaux utilisent alors leur corps flexible pour se déplacer dans des environnements variés. Michael Shelley de l’Université de New York et David Hu ont étudié la locomotion des serpents. Parmi leurs sujets, il y a les jeunes serpents de lait et serpents des blés.
Les études sur la locomotion des serpents ne se limitent pas aux reptiles terrestres. Les chercheurs s’intéressent également à des animaux comme le poisson des sables. Ce dernier se déplace efficacement dans des milieux granulaires. Cette recherche a des implications potentielles pour la conception de robots sans membres capables de naviguer dans des terrains complexes de manière rapide et efficace.
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