Węże

Węże

Serpentes
Linnaeus, 1758
Okres istnienia: 167 mln lat temu–dziś PreꞒ Ꞓ O S D C P T J K Pg N Q 167/0 167/0
Zaskroniec zwyczajny
Systematyka
Domena	eukarionty
Królestwo	zwierzęta
Typ	strunowce
Podtyp	kręgowce
Gromada	zauropsydy
Podgromada	diapsydy
Nadrząd	lepidozaury
Rząd	łuskonośne
Podrząd	węże
Synonimy
Ophidia Latreille, 1804
Zasięg występowania
Występowanie węży lądowych (czarny) i morskich (niebieski)

Żmija zygzakowata – jeden z gatunków węży występujących w Polsce

Węże (Serpentes) – podrząd gadów z rzędu łuskonośnych. Charakteryzują się wydłużonym, beznogim ciałem i aparatem szczękowym umożliwiającym niezwykle szerokie rozwarcie paszczy, a co za tym idzie połykanie ofiar w całości, brakiem błony bębenkowej i ucha środkowego. Liczba kręgów, które mają (podobnie jak u waranów) dodatkowe powierzchnie stawowe, może sięgać 400. Węże (jadowite i właściwe) mają tylko jedno (prawe) płuco (dusiciele mają dwa), wydłużoną wątrobę, nerki ułożone jedna za drugą. Mają dobrze rozwinięty narząd Jacobsona. Węże są grupą monofiletyczną. Rozmnażają się płciowo.

W bazie danych The Reptile Database we wrześniu 2024 figurowało 4145 gatunków węży.

W Polsce występuje 5 gatunków:

• gniewosz plamisty (Coronella austriaca),
• wąż Eskulapa (Elaphe longissima),
• zaskroniec zwyczajny (Natrix natrix),
• zaskroniec rybołów (Natrix tesselata),
• żmija zygzakowata (Vipera berus).

Węże są mięsożerne. Połykają ofiary w całości, mimo że często są one większe od samego węża. Połykanie polega na nasuwaniu się węża na swoją ofiarę. Jest to możliwe dzięki bardzo ruchliwej trzewioczaszce oraz specyficznemu ułożeniu podskórnych naczyń krwionośnych, które tworzą sieć zmieniających kształt rombów.

Wśród węży występują gatunki jadowite. Szacuje się, że stanowią one 10–25% wszystkich gatunków węży. Różnice w szacunkach pochodzą stąd, że niektóre węże uważa się za tzw. warunkowo jadowite (zęby jadowe położone w tyle szczęki, płytkie ukąszenie nie wprowadza więc jadu). Jad węży wytwarzany jest w specjalnym gruczole jadowym i spływa do ostrych zębów jadowych, którymi zwierzę uśmierca ofiarę.

Dział zoologii zajmujący się wężami to ofiologia.

Ewolucja

Filogeneza węży jest słabo poznana, ponieważ ich szkielety są małe i kruche, co sprawia, że efekty procesu fosylizacji, jeśli już zachodzi, rzadko zachowały się do dziś. Najstarszy znany wąż, Eophis underwoodi, został opisany na podstawie trzech fragmentów kości zębowych i fragmentu szczęki odkrytych w środkowojurajskich (baton) osadach formacji Forest Marble w Wielkiej Brytanii. Odkryte w Ameryce Południowej i Afryce okazy liczące 150 milionów lat, zostały jasno rozpoznane jako węże z jaszczuropodobnymi strukturami szkieletowymi. To potwierdzałoby, na podstawie morfologii, że węże wywodzą się od jaszczurek. Materiał kopalny sugeruje, że węże mogły ewoluować z podziemnych jaszczurek, takich jak waranowate lub podobnej grupy. Wczesny wąż kopalny, Najash rionegrina był dwunożnym, podziemnym zwierzęciem z kością krzyżową (łac.: os sacrum) i był gatunkiem w pełni lądowym. Jeden wciąż żyjący, analogiczny do tego przypuszczalnego przodka jest pozbawiony uszu gatunek Lanthanotus borneensis z Borneo, chociaż jest on jednocześnie gatunkiem półwodnym. Jako że ci przodkowie zaczęli prowadzić podziemny tryb życia, w wyniku ewolucji utracili kończyny, a ich ciała stały się bardziej opływowe, co było przystosowaniem do rycia w ziemi. Zgodnie z tą hipotezą, cechy takie jak przeźroczyste, zrośnięte powieki i brak uszu zewnętrznych ewoluowały do walki w podziemnych warunkach, efektem czego są podrapane rogówki i brud w uszach. Niektóre prymitywne węże posiadały tylne kończyny, ale nie miały bezpośredniego połączenia kości miednicznej z kręgami. Zaliczały się tu takie węże kopalne jak Haasiophis, Pachyrhachis i Eupodophis, które są nieco starsze niż Najash.

Wśród nowoczesnych węży pytony i boa mają szczątkowe tylne kończyny: małe, wyposażone w pazury palce znane jako analne ostrogi, które są wykorzystywane do chwytania partnera podczas kopulacji. Rodziny Leptotyphlopidae i Typhlopidae są innymi przykładami, gdzie pozostałości pasa miednicznego nadal istnieją, czasami wyglądając jak rogowate wyrostki – jeśli są widoczne. Kończyny przednie nie występują u żadnych węży, a ich utrata jest związana z ewolucją genów homeotycznych, kontrolujących morfogenezę. Szkielet osiowy wspólnego przodka węży, jak większość innych czworonogów, miał regionalne specjalizacje składające się z kręgów szyjnych (szyi), tułowia (klatka piersiowa), kręgów lędźwiowych (dolna część pleców), kości krzyżowej (kość miedniczna) i kręgu ogonowego. Przejaw genu homeotycznego w szkielecie osiowym odpowiedzialnego za rozwój tułowia stał się dominujący na początku ewolucji węży, w rezultacie czego wszystkie kręgi znajdujące się przed zalążkami tylnych kończyn – jeśli występują – mają taki sam tułowiopodobny wygląd (z wyjątkiem dźwigacza, kręgu obrotowego i jednego do trzech kręgów szyjnych), dzięki czemu większość szkieletu węża stanowi ekstremalnie wydłużony tułów. Żebra znajdują się wyłącznie w części tułowiowej kręgosłupa i nie łączą się po stronie brzusznej, co daje możliwość rozciągania tułowia przy połykaniu dużych ofiar. Kręgi szyjne, lędźwiowe i miedniczne są bardzo zredukowane w liczbie (zachowały się tylko dwa do dziesięciu kręgów lędźwiowych i miednicznych), a zachowały się jedynie krótkie pozostałości kręgów ogonowych, chociaż ogon jest wciąż wystarczająco długi, by być używanym przez wiele gatunków i jest zmodyfikowany u niektórych wodnych i nadrzewnych gatunków węży.

Alternatywna hipoteza, bazująca na morfologii sugeruje, że przodkowie węży byli spokrewnieni z mozazaurami – wymarłymi gadami wodnymi z kredy – które z kolei, jak się przypuszcza, pochodzą od waranowatych. Zgodnie z tą hipotezą zrośnięte, przezroczyste powieki zdają się być efektem ewolucji w kierunku walki w morskich warunkach (rogówkowa utrata wody przez osmozę), podczas gdy uszy zewnętrzne zostały utracone na skutek braku potrzeby ich używania w środowisku wodnym, co ostatecznie doprowadziło do zwierząt podobnych w wyglądzie do węży morskich żyjących współcześnie. W późnej kredzie, węże powtórnie skolonizowały lądy, głównie w takim stanie jakim dzisiaj występują. Szczątki węży kopalnych znane z osadów morskich z początku późnej kredy potwierdzają tę hipotezę, szczególnie, że są one starsze od lądowego Najash rionegrina. Podobne struktury czaszki, zredukowane/zanikłe kończyny i inne anatomiczne cechy spotykane zarówno u mozazaurów, jak i u węży prowadzą do prawidłowej kladystycznej korelacji, choć niektóre z tych cech są wspólne z waranowatymi. W ostatnich latach badania genetyczne wykazały, że węże nie są tak blisko spokrewnione z waranowatymi jak wcześniej sądzono, a więc i nie do mozazaurów, proponowanego przodka w wodnym scenariuszu ich ewolucji. Jednakże istnieje więcej dowodów łączących mozazaury z wężami niż z waranowatymi. Fragmentaryczne pozostałości datowane od jury i wczesnej kredy wskazują na istnienie starszych skamieniałości przedstawicieli tych grup, które mogą ewentualnie obalić wcześniejszą hipotezę.

Niektóre analizy mtDNA sugerują, że grupą siostrzaną węży są amfisbeny, grupa beznogich łuskonośnych. Podobne wyniki przynoszą również niektóre analizy morfologiczne. Większość badań molekularnych wskazuje jednak na bliskie pokrewieństwo węży z kladami Iguania i Anguimorpha.

Ogromna różnorodność współczesnych węży pojawiła się w paleocenie, koreluje z radiacją adaptacyjną ssaków, która poprzedziła wyginięcie nieptasich dinozaurów. Jedna z najbardziej rozpowszechnionych współcześnie grup węży – połozowate (Colubridae), rozprzestrzeniły się szczególnie wraz z gryzoniami, grupą ssaków na które polują.

Występowanie

Istnieje ponad 4000 gatunków węży, rozprzestrzenionych na półkuli północnej aż po koło podbiegunowe w Skandynawii i na półkuli południowej po Australię i Tasmanię. Węże występują na wszystkich kontynentach (z wyjątkiem Antarktydy), zarówno w morzu, jak i na wysokości 4900 m w Himalajach w Azji. Istnieje wiele wysp, na których węże w ogóle nie występują, takich jak Irlandia, Islandia, czy Nowa Zelandia (chociaż w wodach przybrzeżnych Nowej Zelandii sporadycznie pojawiają się pęz dwubarwny i wiosłogon żmijowaty).

Taksonomia

Wszystkie współczesne węże są zgrupowane według taksonomii Linneusza w obrębie podrzędu Serpentes, będącego częścią rzędu Squamata, chociaż ich dokładne umiejscowienie w obrębie tego rzędu jest kontrowersyjne. Wyróżniono dwa infrarzędy wchodzące w skład Serpentes: Alethinophidia i Scolecophidia. Ten podział opiera się głównie na cechach morfologicznych oraz podobieństwie sekwencji DNA mitochondrialnego. Infrarząd Alethinophidia czasami jest rozdzielany na Henophidia oraz na Caenophidia, obejmujący węże „połozopodobne” (połozowate, żmijowate, zdradnicowate, węże morskie i gleboryjcowate) i brodawkowcowate, podczas gdy pozostałe rodziny infrarzędu Alethinophidia należą do parafiletycznej grupy Henophidia. Przedstawiciele wymarłej rodziny olbrzymich, pytonopodobnych węży – Madtsoiidae – występowali od późnej kredy do plejstocenu na terenie Azji i Australii. Grupa Madtsoiidae reprezentowana była między innymi przez rodzaje Wonambi, Yurlunggur i Sanajeh.

Toczy się wiele dyskusji na temat systematyki w obrębie tej grupy. Na przykład wiele źródeł klasyfikuje rodzinę dusicieli (Boidae) i pytonów (Pythonidae) jako jedną rodzinę, podczas gdy niektóre trzymają zdradnicowate (Elapidae) i węże morskie (Hydrophiidae) oddzielnie ze względów praktycznych, mimo ich niezwykle bliskiego pokrewieństwa.

Rodziny

Rodziny węży grupowane są w dwóch infrarzędach: Scolecophidia i Alethinophidia. Niekiedy z rodziny zdradnicowatych wydziela się osobną rodzinę węży morskich (Hydrophiidae), a z rodziny żmijowatych (Viperidae) wydzielana jest rodzina grzechotnikowatych (Crotalidae). Połozowate w tradycyjnym rozumieniu najprawdopodobniej są parafiletyczne, gdyż należą do nich przodkowie zdradnicowatych i żmijowatych, lecz nie same rodziny Elapidae i Viperidae; z tego powodu część autorów proponuje podnieść niektóre podrodziny Colubridae do rangi odrębnych rodzin. Także Tropidophiidae w tradycyjnym rozumieniu mogą być parafiletyczne; niektóre analizy wskazują, że rodzaje Ungaliophis i Exiliboa nie są blisko spokrewnione z rodzajami Tropidophis i Trachyboa, lecz należą do dusicielowatych lub tworzą odrębną rodzinę Ungaliophiidae.

Alethinophidia (15 rodzin)
Nazwa systematyczna	Autor opisu taksonu	Nazwa zwyczajowa	Przykładowy gatunek	Zasięg występowania	Grafika
Acrochordidae	Bonaparte, 1831	brodawkowcowate	brodawkowiec arafurski (Acrochordus arafurae)	Zachodnie Indie i Sri Lanka przez lasy tropikalne Azję Południowo-Wschodnią, Filipiny, Indonezję, Malezję, Timor i na wschód przez Nową Gwineę aż po północne wybrzeże Australii, wyspę Mussau (Archipelag Bismarcka) i wyspę Guadalcanal (Wyspy Salomona).
Aniliidae	Stejneger, 1907	cylindrowcowate	cylindrowiec koralowy (Anilius scytale)	Lasy tropikalne Ameryki Południowej.
Anomochilidae	Cundall, Wallach, 1993	–	Anomochilus leonardi	Zachodnia Malezja i Sumatra.
Atractaspididae	Günther, 1858