Käärmeet
Käärmeet (Serpentes) ovat jalattomia matelijoita. Ne ovat kehittyneet liskoista, jotka kuuluvat samaan suomumatelijoiden (Squamata) lahkoon. On olemassa muutamia jalattomia liskoja, jotka näyttävät käärmeiltä, mutta eivät kuulu käärmeiden alalahkoon. Käärmeiden kylkiluiden ja nikamien määrä on huomattavasti suurempi kuin muilla matelijoilla.
Käärmeiden liskomaiset esimuodot elivät noin 120 miljoonaa vuotta sitten liitukaudella. Käärmeiden uskotaan olevan läheistä sukua varaaneille ja myrkkyliskoille niiden anatomian ja evoluutiohistorian perusteella. Borneolainen kuurovaraani ("Lanthanotus borneensis") on nykyinen kaivava lisko, joka jakaa monia piirteitä käärmeiden kanssa ja muistuttaa mahdollisesti niiden esi-isää.
Käärmeiden alkuperästä on kaksi teoriaa. Ne ovat kehittyneet joko vedessä eläneestä tai kaivavasta liskosta. Kummatkin skenaariot olisivat käärmeiden piirteille sopivia, sillä sekä uiminen että maanalaisissa onkaloissa liikkuminen vaativat virtaviivaista ruumista. Mysteeriin on yritetty löytää ratkaisu tutkimalla löydettyjä esikäärmeiden fossiileita.
Alkukäärmeet ovat pitkäselkäisiä ja virtaviivaisia ja tällä tavalla ne voivat liikkua eteenpäin käyttämättä raajoja. Tästä huolimatta aikaisimmilla käärmeillä oli vielä takaraajat. Tärkeitä alkukäärmefossiileita ovat mm. "Dinilysia", "Najash rionegrina" ja "Coniophis precedens", jotka kaikki olivat selvästi maalla asuvia lajeja, mikä kiistää hypoteesin käärmeiden kehityksestä vesiperäisinä. Nämä lajit pystyivät mahdollisesti uimaan, mutta niiltä puuttuivat erityiset adaptaatiot tätä varten. Monia muinaisia vesikäärmeitä on löydetty, kuten "Haasiophis terrasanctus", "Eupodophis descounsis", ja "Pachyrhachis problematicus". Fylogeneettiset analyysit ovat kuitenkin osoittaneet näiden takaraajallisten käärmeiden olleen polveutuma lahkossa Alethinophidia alkukäärmeiden sijaan.
120 miljoonaa vuotta sitten elänyt "Tetrapodophis amplectus" on saanut paljon huomiota koska sillä oli kahden sijasta neljää raajaa. Sen ruumis viittaa enemmän kaivamiseen sopeutuneeseen kuin vesielämään, joka tukee teoriaa minkä mukaan käärmeet kehittyivät maalla.
Käärmeiden evoluutiota ajoi todennäköisimmin siirtymä fossoriaaliseen elämäntyyliin. Maanalaiset ruoanlähteet olivat liitukautisten liskojen ulottuvilla kaivamalla sekä pujottautumalla onkaloihin ja tunneleihin. Maanalaisesta elämästä liskot olisivat myös saaneet suojaa pedoilta. Tämä adaptaatio olisi siten kehittynyt ajan mittaan. Vaikka käärmeen anatomista rakennetta (mm. raajojen puute ja pitkä ruumis) kuvataan usein adaptaatioksi kaivautumiseen (fossoriaalisuus), jotkut tutkimukset ovat osoittaneet käärmeiden itse asiassa olleen maan pinnalla eläneitä yöpetoja, jotka etsivät nisäkkäitä lämpimissä, leudoissa, kosteissa ja rehevissä ekosysteemeissä.
Käärmeet ovat aina olleet erinomaisia selviytyjiä ja tehokkaita saalistajia. Kun evoluution myötä elämä levisi maalle ja tiheä aluskasvillisuus alkoi haitata liskomaisella ruumiilla kävelyä, alkoivat jalat surkastua ja loppujen lopuksi syntyi matelijalaji jolla ei ollut jalkoja lainkaan. Näistä jaloista on jäänyt jäänteet "boidae"-heimon käärmeille kloaakin (viemäriaukon) molemmin puolin jotka esiintyvät pieninä kynsinä. Luurangossa näkyvät pienet luut jotka ovat jääneet raajoista. Kynsille ei ole havaittu varsinaista tehtävää nykypäivinä. Uroksilla kynnet ovat suuremmat kuin naarailla ja ne käyttävät niitä parittelussa naaraan vikittelemiseen ja paikallaan pitämiseen.
Kaikkien aikojen suurimman käärmeen fossiili on löydetty Kolumbiasta. Käärmeelle annettiin nimi "Titanoboa cerrejonensis". Tutkijat ovat arvioineet sen eläneen 60–58 miljoonaa vuotta sitten paleoseenikaudella. Sen arvellaan olleen noin 13 metriä pitkä ja painaneen 1 135 kiloa.
Raamatussa käärme on paholaisen vertauskuva, mutta rinnastetaan toisinaan myös älykkyyteen. Toisaalta useat kansat ovat palvoneet ja palvovat käärmeitä pyhinä. Kiinalaisessa lääketieteessä käärmeitä käytetään monin tavoin sairauksien hoitoon.
Suurin osa lajeista on lihansyöjiä, ja ne syövät pieniä nisäkkäitä, selkärangattomia, myös liskoja ja muita käärmeitä, lintuja ja niiden munia. Muutamat lajit syövät myös kaloja. Käärmeet tappavat saaliinsa joko myrkyllä, puremalla tai kuristamalla, mutta pienen ja puolustuskyvyttömän saaliin, kuten sisiliskon, pienen sammakon tai etanan, käärme voi myös nielaista elävänä. Myrkyllisillä käärmeillä on myrkkyhampaat, joilla se tappaa tai lamauttaa saaliinsa ennen syömistä. Kuristajakäärmeet, kuten ainakin kuningasboa, tappavat saaliinsa kietoutumalla saaliin ympärille ja kuristamalla kunnes saaliin verenkierto pysähtyy . Aiemmin luultiin että kuristajakäärmeet tukehduttivat saaliinsa puristamalla, ja vaikkakin kaikkia lajeja ei olla tutkittu, niin ainakaan kuningasboan kohdalla tämä ei päde. Käärmeet eivät pureskele ruokaansa, vaan nielevät suurehkot saaliitkin kokonaisina. Käärmeillä on erittäin joustava nahka ja useilla lajeilla paikoiltaan irtoavat leuat, joiden avulla ne voivat niellä läpimitaltaan paljon omaa ruumistaan suurempia saaliita. Kun käärme on niellyt saaliinsa, se matkaa usein pullistumana hitaasti käärmeen peräpäätä kohti. Tässä ruuansulatusvaiheessa voi mennä useita viikkoja tai jopa kuukausia. Tällöin käärme on hidas ja varuillaan; se haluaisi sulatella ruokansa rauhassa.
Käärmeet eivät saalista ihmisiä, mutta on ollut muutamia tapauksia, joissa viidakon suuret käärmeet ovat syöneet pieniä ihmisiä. Joitakin aggressiivisia käärmelajeja on olemassa, esimerkiksi anakonda, mutta yleisesti ottaen mikään käärme ei hyökkää ihmistä kohti, ellei ihminen ole aluksi vahingoittanut tai yllyttänyt käärmettä. Käärmeet sen sijaan normaalisti välttelevät ihmiskontaktia.
Käärmeenmyrkky on tarkoitettu saaliin lamaannuttamiseen. Se valmistuu erityisissä rauhasissa, jotka sijaitsevat käärmeen silmän ja kitalaen välissä. Jotkut myrkyt vaikuttavat uhrin vereen. Toiset lamaannuttavat hermoston ja sydämen. Myrkky tappaa uhrin tai ainakin tekee sen liikuntakyvyttömäksi. Se helpottaa myös uhrin sulattamista käärmeen vatsassa.
Myrkky ruiskutetaan myrkkyhampaissa olevien reikien kautta. Tarhakäärmeellä on lyhyet, uurteiset myrkkyhampaat, jotka ovat yläleuan takaosassa. Kyillä ja kobrilla myrkky valuu yläleuan etuosassa sijaitsevien onttojen myrkkyhampaiden läpi. Kobrilla on liikkumattomat myrkkyhampaat. Kyiden pitkät hampaat ovat taaksepäin taipuneina, kun ne eivät ole käytössä.
Ihmisiä kuolee käärmeenpuremiin vuosittain keskimäärin 35 000.
Käärmeiden nahka on suomujen peitossa. Vatsasuomut ovat leveitä laattoja, joiden avulla käärme saa pitävän otteen alustastaan liikkumista varten. Selässä olevat suomut ovat useimmiten upeasti kuvioituja, ja käärmeennahasta tehdään jalkineita ja laukkujakin. Silmien lähettyvillä suomut ovat hieman pienempiä ja paksumpia. Käärmeet luovat nahkansa monta kertaa vuodessa, poikaset muutaman kerran kuukaudessa kasvun mukaan. Ennen nahan irrottamista käärmeen väri sumenee 5-7 päiväksi, kun irrotettavan nahan alle kertyy kosteutta. Myös silmien päällä oleva nahka irtoaa, ja koska silmien päällä oleva kalvo on sumea, käärme on varuillaan ja käyttäytyy usein hyökkäävästi. Sumean vaiheen jälkeen nahka kirkastuu, ja viikon sisällä käärme irrottaa sen. Se hinkkaa suutaan karheaa alustaa tai seinää vasten, jolloin nahka irtoaa ensin leuoista ja kääntyy niskaa kohden. Seuraavaksi käärme ikään kuin sukeltaa vanhasta nahasta ulos. Syy nahanluontiin on yksinkertainen: käärmeen kasvaessa nahka jää pieneksi, ja kulunut, käytetty nahka korvataan uudella.
Kaikki eläimet, myös ihminen, uusivat nahkansa, mutta käärmeet ovat niitä harvoja jotka irrottavat sen kerralla kokonaan (muita ovat liskot, tuhatjalkaiset ja lintuhämähäkit). Luotu nahka lähtee kosteana ja venyy 10–20 %, joten luodun nahan perusteella ei voida arvioida alueella asustavan käärmeen ikää tai kokoa. Erityisesti suurikokoisten käärmeiden koko on usein arvioitu virheellisesti luodun nahan perusteella, millä on ollut oma vaikutuksensa taruihin 15–20-metrisistä jättiläiskäärmeistä. Maailman pisimmäksi kasvavien käärmeiden mitaksi on saatu 9–10 metriä.
Useimmilla käärmeillä on yli 200 selkänikamaa ja suurilla käärmeillä voi olla jopa 400. Käärmeen luuranko on käytännössä katsoen pelkkää selkärankaa ja kylkiluita. Leuka jakaantuu neljään osaan, joissa jokaisessa on kitaan päin kääntyviä nielemishampaita. Lajeilla, jotka syövät munia, on kehittynyt kitalakeen erityinen karhea kohta, jota vasten muna hankautuu ja rikkoutuu (käärme ei niele munan kuorta, se oksentaa rikkoontuneen kuoren ja nielee sisustan).
Vanhoilla käärmelajeilla (esim. boidae-heimo) on ihmisen tavoin kaksi keuhkoa, munuaista jne. "Uusilla" lajeilla kuten tarhakäärmeillä kutakin sisäelintä on vain yksi. Ajan myötä tarpeettomat ovat surkastuneet. Sukupuolielimiä uroksilla on kuitenkin kaksi. Hemipenis sijaitsee kloaakissa ja näkyy vain paritellessa. Parittelussa uros käyttää ainoastaan toista hemipenistä. Ainoa keino selvittää käärmeen sukupuoli on nimenomaan tarkkailla sukuelimiä. Poikas-käärmeen voi "popata", jolloin kloaakista pullistuvat penikset (naaraalla ei näy mitään), tai aikuisen käärmeen voi sondata, jolloin sondi työnnetään varovasti käärmeen kloaakkiin. Uroksilla mitta työntyy syvemmälle kuin naarailla.
Käärmeen tärkeimmät aistit ovat haju ja tunto. Käärmeet haistelevat kielellä. Kaksihaarainen kieli kerää ilmasta hajumolekyylejä, jotka käärme vie kielenpäässä kitalaessa sijaitsevaan vomeronasaalielimeen, jossa se tunnistaa molekyylit, ja viesti lähettyy aivoihin. Käärmeet hengittävät ja haistavat myös sieraimillaan. Sierainten lähettyvillä huulissa sijaitsee joillakin lajeilla lämpökuoppia, joiden avulla käärme pystyy aistimaan yli 0,001 celsiuksen tarkkuudella. Niillä käärme aistii lähettyvillä olevat muut eläimet ja käyttää tietoa hyväksi saalistuksessa. Koska käärmeillä ei ole ulkoisia korvia eikä tärykalvoa, niiden kuulo rajoittuu alustan tärähtelyn aistimiseen. Käärmeet aistivat pienenkin liikkeen maan värähtelynä. Saalistava käärme on yleensä voittamaton; nopeus, kärsivällisyys ja tarkkuus ovat sen valtit.
Lajista riippuen käärmeet munivat (suurin osa) tai synnyttävät eläviä poikasia (esimerkiksi jotkut boa- ja kyylajit, kuten Suomessa esiintyvä kyy).
Pienetkin käärmeet voivat elää yli 12 vuotta, mutta suurien lajien tiedetään eläneen jopa yli 40 vuotta.
Suomessa esiintyy kolme käärmelajia: kyy ("Vipera berus"), rantakäärme ("Natrix natrix") ja kangaskäärme ("Coronella austriaca"). Suomessa esiintyvä vaskitsa ("Anguis fragilis") ei ole käärme vaan jalaton lisko.
Suomen käärmelajeista kyy on ylivoimaisesti yleisin ja sitä esiintyy lähes koko maassa pohjoisinta Lappia lukuun ottamatta. Harvinaisempana esiintyy rantakäärme ja sen levinneisyysalue ulottuu vain Oulun korkeudelle asti. Kangaskäärmettä tavataan Suomessa ainoastaan Ahvenanmaalla.
Suomen käärmelajeista muut paitsi kyy ovat luonnonsuojelulain mukaan rauhoitettuja. Kyy on ainoa Suomessa esiintyvä myrkyllinen käärmelaji.
Suomalainen kyy syö vain kuollutta ruokaa. Se tappaa ravinnoksi saalistamansa pienen eläimen (hiiri, myyrä tms) ensin myrkyllään ja syö sen vasta sitten. Rantakäärme puolestaan syö vain elävää ruokaa. Se tarraa kaloihin tai sammakoihin tai muihin saaliseläimiin tiukasti hampaillaan ja nielee ne elävänä. Kangaskäärme puolestaan on niin kutsuttu kuristajakäärme. Se kietoutuu saaliinsa ympärille ja kuristaa sen ennen syömistä.
Käärmeiden vuosirytmi vaihtelee hieman lajeittain, mutta on pääpiirteissään samanlainen kaikkialla Suomessa. Lämpötilojen laskiessa syksyllä käärmeet kerääntyvät talvehtimispaikkoihinsa. Suomessa elävien käärmeiden talvehtimismuoto on kylmänhorros, joka on huomattavasti talviunta tai talvihorrosta syvempi tajuttomuuden tila. Hyvistä koloista voi tavata useampia eri lajeja sekaisin. Kolon on oltava riittävän lämmin, ettei käärme jäädy. Etelä-Suomessa kolon sopiva syvyys on puolisen metriä, mutta Pohjois-Suomessa täytyy kaivautua jopa puolentoista metrin syvyyteen. Lämpötila ei saa laskea kuin vähäksi aikaa asteen tai muutaman pakkasen puolelle.
Vaarallisin ajanjakso on syksyllä ennen lumentuloa. Liian syvä kolo ei myöskään saa olla, sillä jos lämpöä on liiaksi, matelijan elintoiminnat eivät hidastukaan ja tuloksena on nälkäkuolema ennen kuin kevät edes alkaa. Horroskausi kestää Etelä-Suomessa keskimäärin syyskuusta huhtikuuhun ja Pohjois-Suomessa elokuusta toukokuuhun. Horrosaika vaihtelee luonnollisesti sääolojen mukaan.
Aavikkotaipaania ("Oxyuranus microlepidotus") pidetään maailman myrkyllisimpänä maalla elävänä käärmeenä.
Hietakyihin kuuluva efa eli pyramidikyy ("Echis carinatus") tappaa enemmän ihmisiä kuin mikään muu käärme. Sen levinneisyysalue ulottuu Lähi-idästä Intiaan, ja alueella on paljon tiheään asuttuja alueita. Lisäksi käärme on hyvin aggressiivinen ja sen myrkky on vahvaa. Noin viidesosa käärmeiden aiheuttamista kuolemista on pyramidikyyn syytä. Muita vaarallisimpia käärmeitä ovat mm. intiankobra (Naja naja), russellin- eli ketjukyy (Vipera russellii) ja kraitit (Bungarus).
Viheranakonda ("Eunectes murinus") on maailman painavin käärme. Se voi painaa yli 200 kiloa ja voi olla yli yhdeksän metriä pitkä. Pisin käärme sen sijaan on verkkopyton ("Python reticulatus)", josta tunnetaan kymmenenkin metrin mittaisia yksilöitä.
Kuningaskobra ("Ophiophagus hannah") on suurin myrkkykäärme. Se voi kasvaa 5,5 metrin pituiseksi.
Gaboninkyyllä ("Bitis gabonica") tunnetaan olevan maailman kookkaimmat myrkkyhampaat, joiden on havaittu kasvavan joillain yksilöillä jopa 5 senttimetrin pituisiksi
Titanoboa cerrejonensis, maailman painavin käärme, painoi yli 1000 kiloa. Käärme löydettiin fossiilina.
Maailman nopein käärme on mustamamba ("Dendroaspis polylepis"), joka kykenee liikkumaan hetkellisesti jopa 20 km/h.
Kaikki käärmeet kykenevät saalistaessaan ja puolustautuessaan tekemään uskomattoman nopeita syöksyjä, joita on lähes mahdoton väistää. Nopeimpiin syöksyihin kykenee puffadderi ("Bitis arietans)."
Maailman pienin tunnettu käärme, "Leptotyphlops carlae", elää Barbadoksella. Se on vain kymmenen senttiä pitkä.
Ihmisillä ja muilla kädellisillä on perinnöllinen taipumus oppia nopeasti pelkäämään käärmeitä, hiiriä ja hämähäkkejä. Naiset kärsivät peloista ja fobioista neljä kertaa useammin kuin miehet, ja naisten väitetään pelkäävän erityisen usein juuri mainittuja eläimiä.