Käärmeet

Käärmeet (Serpentes) ovat jalattomia matelijoita.
Maailmassa elää nykyisin yli 4 000 käärmelajia. Niitä löytyy Etelämannerta lukuun ottamatta kaikista maanosista, useimmilta trooppisilta ja lauhkeilta saarilta sekä suurimmista valtameristä. Käärmeitä elää monenlaisissa elinympäristöissä rehevistä sademetsistä tundralle, aavikoille ja vuorenhuipuille. Jotkin käärmeet elävät maan pinnalla, jotkin maan alla, puissa tai vedessä.
Käärmeet ovat vaihtolämpöisiä. Jotkin lajit horrostavat suurissa ryhmissä.
Useimmat käärmeet lisääntyvät munimalla, mutta poikasten synnyttäminen on kehittynyt itsenäisesti monelle lajille.
Käärmeiden ruumista peittävät suomut. Käärme luo nahkansa kasvaessaan. Käärmeillä ei ole raajoja, vaikkakin tajaraajoista muistuttavat pienet kannukset takaruumiissa. Käärmeillä ei ole korva-aukkoja tai silmäluomia. Käärmeillä on kaksihaarainen kieli, jolla ne aistivat molekyylejä. Jotkin käärmeet pystyvät aistimaan myös lämpösäteilyä.
Moni käärmelaji pystyy avaamaan suunsa niin suureksi, että se kykenee nielemään suuria eläimiä kokonaisena. Kaikki käärmeet ovat lihansyöjiä, ja ne syövät eläimiä muurahaisista antilooppeihin.
Maailmassa kuolee käärmeenpuremiin vuosittain noin 140 000 ihmistä, ja yli kaksinkertainen määrä saa puremista pysyvän vamman. Useimmat käärmelajit ovat kuitenkin ihmiselle vaarattomia, myös monet myrkkykäärmeet.
Evoluutio.
Käärmeiden kehityshistoriasta ei ole yksimielisyyttä. Joidenkin tutkijoiden mukaan käärmeet kehittyivät mosasaurien merimatelijaryhmästä, joka on jo kuollut sukupuuttoon. Useimpien tutkijoiden mukaan käärmeet kehittyivät vaskitsamaisten liskojen osalahkosta. Vanhin käärme oli mahdollisesti "Eophis underwoodi" keskijurakaudelta. Varhaiset käärmeet olivat luultavasti pieniä ja metsästivät öisin maanpinnalla kasvillisuuden seassa. Dinosaurusten häviäminen 66 miljoonaa vuotta sitten vauhditti käärmeiden evoluutiota.
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. 
Luokittelu.
Käärmeitä tunnetaan yli 4 000 lajia, jotka kuuluvat 538 sukuun, 42 heimoon ja 12 yläheimoon. Vuosittain kuvaillaan noin 50 uutta lajia.
Koko.
Pienin käärme on 10 senttimetrin mittainen "Tetracheilostoma carlae", joka elää Barbadoksella. Pisin nykyisin elävä käärme on kymmenmetrinen verkkopyton, ja painavin on satakiloinen viheranakonda.
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.
Anatomia ja fysiologia.
Käärmeiden luuranko koostuu kallosta, alaleukaparista, jopa 450 selkänikamasta, niihin kiinnittyneistä kylkiluista sekä jopa 250 häntänikamasta. Käärmeillä ei ole rintalastaa, hartioita tai eturaajoja, eikä joitain käärmeitä lukuun ottamatta myöskään lantiota tai surkastuneita takaraajoja. Käärmeiden kallo, leuat ja kylkiluut ovat erittäin liikkuvia, mikä auttaa niitä muun muassa suuren saaliin nielemisessä kokonaan, ryömimisessä ja munien tai sikiöiden kuljettamisessa.
Joidenkin käärmeiden pitkät takahampaat kaartuvat taaksepäin, mikä auttaa pitämään suussa olevan saaliin kiinni. Joillakin käärmeillä on myrkkyhampaat. PItkät myrkkyhampaat kääntyvät taaksepäin yläleuan suuntaisesti käärmeen sulkiessa suunsa.
Käärmeiden sisäelimistö muistuttaa paljon liskojen sisäelimistöä. Käärmeen sydämessä on kolme kammiota. Keuhkoja on kaksi, ja toinen niistä on toista paljon pidempi. Myös munuaiset, kivekset ja munasarjat ovat epäsymmetriset. Mahalaukku on usein hyvin suuri, koska siihen pitää mahtua suuria saaliseläimiä.
Käärmeiden nahkaa peittävät keratiiniset suomut. Ne suojaavat käärmettä kuivumiselta ja vihollisilta sekä keräävät sadevettä. Käärmelajit voidaan erottaa niiden suomujen järjestelystä ja lukumäärästä. Selkärangan myötäisesti kulkee yleensä yksi suomurivi. Ruumiin eri osien suomut ovat eri tyyppisiä ja kiinnittyvät eri tavoin ruumiseen; esimerkiksi vatsan suomut ovat leveitä ja sileitä, jotta käärme saa pitävän otteen alustastaan liikkuessaan.
Kasvaessaan käärme luo nahkansa kokonaan yhdellä kertaa toisin kuin liskot, jotka luovat nahkansa osissa.
Käärmeet liikkuvat ryömimällä, kiipeämällä, kaivautumalla ja uimalla. Jotkin käärmeet pystyvät liitämään ilmassa oksalta toiselle leventämällä ruumiinsa litteäksi.
Aistit.
Käärmeet käyttävät saalistaessaan, puolustautuessaan ja parinvalinnassaan etupäässä hajuaistiaan. Ne keräävät kaksihaaraisella kielellään ilmasta molekyylejä, jotka ne vievät ensin suuhunsa ja sieltä vomeronasaalielimeensä kitalaen yläosassa. Käärme haistaa myös sieraintensa kautta. Jotkin käärmeet pystyvät aistimaan lämpösäteilyä pään sivuilla olevilla kuoppaelimillään, mikä auttaa niitä paikallistamaan saaliin.
Useimmilla käärmeillä on silmät pään sivuilla. Päiväkäärmeiden pupillit ovat pyöreät ja yökäärmeiden pupillit pystysuoran soikion muotoiset. Käärmeet eivät räpyttele silmiään, vaan niillä on silmää suojaava kalvo. Käärmeet näkevät liikkeen hyvin, ja niillä on värinäkö. Muotoja ne erottavat suhteellisen huonosti.
Käärmeillä ei ole korva-aukkoja ja tärykalvoa, mutta ne aistivat maan värähtelyjä. Vesikäärmeet saattavat havaita kaloja tuntokarvoillaan.
Ravinto.
Käärmeet syövät eläimiä pienistä hyönteisistä suuriin selkärankaisiin. Moni käärme syö toisia käärmeitä, sillä pitkulainen käärme on helppo niellä. Lisäksi käärmeet syövät esimerkiksi munia. Jotkin käärmeet syövät monipuolisesti eri eläimiä, mutta toiset erikoistuvat harvoihin saaliseläimeen. Jotkin käärmeet ovat erikoistuneet lintuihin. Suurimmat käärmeet, kuten pytonit, saalistavat antilooppeja, ja jotkin ovat syöneet myös ihmisiä. Käärmeenpuremiin kuolee vuosittain maailmassa 81 000–138 000 ihmistä.
Käärme havaitsee saaliin tarkoilla aisteillaan. Jotkin käärmeet nielevät saaliin elävältä, jotkin kuristavat sen hengiltä, ja jotkin käyttävät myrkkyä. Eri lajien myrkyt ovat koostumukseltaan erilaisia ja vaikuttavat eri tavoin.
Lisääntyminen.
Käärmeillä esiintyy melko vähän sukupuolidimorfismia, ja käärmekoiras ja -naaras ovat yleensä lähes samannäköisiä. Koirailla on joskus leveämpi pää kuin naarailla, ja naarailla on pidempi ruumis kuin koirailla. Joillakin lajeilla koiras ja naaras ovat erivärisiä.
Paritteluhaluinen naaras jättää feromonijäljen, jota koiras lähtee seuraamaan. Joskus yhden naaraan kanssa parittelee iso joukko koiraita samanaikaisesti, mutta joillakin lajeilla koiraat painivat keskenään naaraista. Joidenkin lajien koiraat sivelevät naarasta takajaloistaan surkastuneilla kannuksilla. Koiraskäärmeellä on hemipenis, parillinen sukuelin. Käärmeiden parittelu voi kestää pitkän ajan. Hedelmöittyminen voi olla välitön tai viivästyä talven yli, joskus jopa kuuden vuoden ajan. Käärmeet lisääntyvät yleensä joka vuosi tai tiheämmin, mutta kylmillä seuduilla toisinaan vain joka toinen vuosi tai sitäkin harvemmin.
Jotkin käärmeet munivat ja jotkin synnyttävät eläviä poikasia. Erityisesti vesikäärmeet synnyttävät poikasia. Käärmeen munat ovat nahkamaisia. Monet käärmeet munivat suojaiseen paikkaan, jonka kosteus ja lämpötila ovat ihanteelliset. Jotkin käärmeet hautovat ja suojelevat muniaan. Munat kuoriutuvat kahden tai kolmen kuukauden kuluessa. Elävinä syntyneet poikaset ovat heti riittävän kypsiä selviytyäkseen yksin. Myös partenogeneesiä esiintyy käärmeillä.
Levinneisyys ja elinympäristöt.
Käärmeet ovat sopeutuneet elämään monenlaisissa elinympäristöissä. Maailman pohjoisin käärme on kyy, joka elää jopa 200 kilometriä pohjoisen napapiirin pohjoispuolella Fennoskandiassa ja Siperiassa. Kuumilla seuduilla, kuten aavikoilla, käärmeet välttävät ylikuumenemisen ja kuivumisen elämällä öisin, kaivautumalla hiekan sisään ja keräämällä aamukastetta suomuillaan. Suolaisessa merivedessä elävät merikäärmeet juovat sadevettä ja poistavat ylimääräisen suolan kehostaan erityisillä rauhasillaan. Niillä on myös monia muita sopeutumia merielämään.
Suomen käärmelajeista kyy on ylivoimaisesti yleisin, ja sitä esiintyy lähes koko maassa pohjoisinta Lappia lukuun ottamatta. Harvinaisempana esiintyy rantakäärme, jonka levinneisyysalue ulottuu vain Oulun korkeudelle asti. Kangaskäärmettä tavataan Suomessa ainoastaan Ahvenanmaalla.
Viholliset.
Käärmeitä syövät monet linnut, suuret sammakot, liskot, kilpikonnat, krokotiilit, toiset käärmeet, sekä nisäkkäistä mangustit, joskus myös siilit. Käärmeet puolustautuvat vihollisiltaan esimerkiksi naamioitumalla, kirkkailla varoitusväreillä, mimikryllä, sihisemällä, isottelemalla ja piiloutumalla. Jotkin kobrat sylkevät myrkkyä vihollistaan päin.
Elinikä.
Pienetkin käärmeet voivat elää yli 12 vuotta, mutta suurien lajien tiedetään eläneen jopa yli 40 vuotta.
Käärmeiden pelko.
Ihmisillä ja muilla kädellisillä on perinnöllinen taipumus oppia nopeasti pelkäämään käärmeitä.