جلد الثعبان

قد تتميز الثعابين بنقوش مزخرفة. فقد تكون مخططة، أو ذات حلقات، أو بلون واحد، أو خضراء، أو زرقاء، أو صفراء، أو حمراء، أو سوداء، أو برتقالية، أو بنية، أو منقطة، أو ذات نمط فريد خاص بها. وتؤدي هذه الألوان وظائف متعددة، منها التمويه، وامتصاص الحرارة أو عكسها، أو قد تؤدي أدوارًا أخرى أقل وضوحًا. غالبًا ما تتداخل خلايا الميلانين في الجلد لتشكل أنماطًا وصفائح معقدة يسهل تمييزها. ^{[ 8 ]} أحيانًا يكون لون الجلد الرخو للثعبان مختلفًا عن لون حراشفه الصلبة. ويُستخدم هذا غالبًا كوسيلة لردع المفترسات. ^{[ 1 ]}

يعود لون الثعابين في الغالب إلى الخلايا الصبغية وتوزيعها. تحتوي بعض الحراشف على مراكز فاتحة اللون، تنشأ من مناطق ذات طبقة خارجية رقيقة. تشير الطبقة الخارجية الرقيقة إلى وجود عضو حسي. ^{[ 2 ]} الحراشف عمومًا كثيرة وتغطي البشرة ، وتأتي بأشكال وألوان متنوعة. وهي مفيدة في تحديد أنواع الثعابين. تُنتج الخلايا الصبغية في الأدمة اللون عندما يمر الضوء عبر الطبقة القرنية للبشرة. ^{[ 2 ]} هناك أنواع عديدة من الخلايا الصبغية. تُنتج الخلايا الميلانينية اللون البني، وعندما تقترن بالخلايا الجوانوفورية، تُنتج اللون الرمادي. وعندما تقترن بالخلايا الجوانوفورية والليبوفورية، ينتج اللون الأصفر. وعندما تُضاف الخلايا الجوانوفورية والخلايا الألوفورية إلى الخلايا الميلانينية، ينتج اللون الأحمر. ^{[ 2 ]} تُساعد الكاروتينات أيضًا في إنتاج اللونين البرتقالي والأحمر. ^{[ 8 ]} تظهر الثعابين الداكنة (بنية داكنة أو سوداء اللون) بهذا اللون بسبب الخلايا الميلانينية النشطة في البشرة. عند غياب الميلانين، ينتج الأفراد المصابون بالمهق . لا تمتلك الثعابين أصباغًا زرقاء أو خضراء، بل تنشأ هذه الأصباغ من خلايا غوانوفور، والتي تُسمى أيضًا بالخلايا القزحية. تتواجد الخلايا القزحية في الأدمة، وهي المسؤولة عن المظهر القزحي للعديد من الثعابين ذات الألوان الداكنة. قد يُظهر الذكور والإناث ألوانًا مختلفة، كما هو الحال بالنسبة لصغار الثعابين والبالغين من نفس النوع. ^{[ 2 ]}

تمتلك الزواحف، بما فيها الثعابين، طبقة جلدية متقرنة بكثافة على شكل حراشف . ^{[ 10 ]} تتكون بشرة الثعبان من أربع طبقات. تتساقط الطبقة الخارجية من جلد الثعبان دوريًا، ولذلك فهي طبقة مؤقتة، وتتميز بتقرنها الشديد. أسفل الطبقة الخارجية توجد الطبقة القرنية ( stratum corneum )، وهي طبقة سميكة ومرنة. أسفل الطبقة القرنية توجد الطبقة الحبيبية ( stratum granulosum ) والطبقة القاعدية ( stratum basale ). تقع أدمة الثعبان أسفل البشرة. ^{[ 2 ]} أدمة الثعابين ليفية في الغالب، وغير بارزة. ^{[ 10 ]} تحتوي الأدمة على خلايا صبغية وأعصاب وألياف كولاجين. تمتد الألياف العصبية إلى بشرة الثعبان وتثبت بالقرب من الحراشف، عادةً عند الطرف الأمامي، أو الرأس. وبالتحديد، ترتبط الأعصاب بالنتوءات الحسية والحفر الحسية، وهي أعضاء استشعار اللمس والحرارة على التوالي. تقع طبقة ما تحت الجلد أسفل الأدمة، وتخزن هذه الطبقة الدهون بشكل أساسي. ^{[ 2 ]}

يتكون جلد الثعبان من طبقة داخلية ناعمة ومرنة (الطبقة ألفا)، بالإضافة إلى سطح خارجي صلب وغير مرن (الطبقة بيتا). تكون أجسام الثعابين على اتصال دائم بالسطح، مما يُسبب احتكاكًا كبيرًا. ونتيجة لذلك، يتعين عليها تقليل الاحتكاك قدر الإمكان للتحرك للأمام، وتوليد احتكاكها الخاص لتوفير قوة دفع كافية للحركة. يُحقق ذلك من خلال توجيه الحراشف والجلد، كما أظهرت دراسات البنى النانوية على حراشفها. فعلى وجه التحديد، تحتوي الطبقة ألفا الداخلية على بروتينات الكيراتين ألفا التي تعمل كبروتينات هيكلية خلوية لتوفير مقاومة ميكانيكية ضد الشد. ^{[ 4 ] [ 7 ] [ 5 ]} إضافةً إلى ذلك، ولتقليل الاحتكاك، تقوم بعض الثعابين بتلميع حراشفها. إذ تُفرز زيتًا من ممراتها الأنفية، ثم تفرك هذا الإفراز على الحراشف. ويتم ذلك على فترات متفاوتة حسب نوع الثعبان، أحيانًا بشكل متكرر، وأحيانًا أخرى فقط بعد الانسلاخ. يُعتقد أن تلميع الحراشف يُستخدم كطريقة للعزل المائي، وقد يلعب أيضًا دورًا في التواصل الكيميائي أو تقليل الاحتكاك. ^{[ 11 ]} أخيرًا، توفر الحراشف وجلد الثعبان الحماية على شكل كيراتين. ^{[ 4 ]} وقد وُجد أن بيتا-كيراتين يُساعد في تكوين الحراشف، حيث تُنتج بروتينات الكيراتين طبقة ما قبل القرنية من حراشف البشرة المتراصة بكثافة، مما يُشكل طبقة قرنية واقية سميكة. ^{[ 4 ]} تُحلق أجزاء من غطاء الكيراتين هذا لتكوين حراشف الثعبان، حيث يتداخل الجزء الأقل تقييدًا من كل حرشفة مع الحرشفة التي خلفها. وبين الحراشف توجد مادة رابطة محلوقة، وهي أيضًا من الكيراتين، وجزء من البشرة. تسمح هذه المادة بانزلاق الثعبان برشاقة فوق الأحجار الخشنة أو الرمال الرملية. ^{[ 12 ] [ 3 ] [ 5 ]}

قد تتغير نفاذية جلد الثعابين موسمياً للتخفيف من مشكلة الجفاف. من المعروف أن جلد ثعابين الصحراء غير منفذ للماء عموماً ، بينما يتميز جلد الثعابين المائية بنفاذية أعلى تسمح لها أحياناً باحتباس الماء لمنع الجفاف. قد تغير بعض الثعابين بيئتها على مدار العام، مما قد يؤدي إلى تغيير نفاذية جلدها تبعاً لذلك. على سبيل المثال، قد تلتصق الثعابين المائية بكمية أكبر من الماء إذا كانت تعيش في بيئة جافة، وذلك عن طريق جذب طبقة من الماء تحت حراشفها. ^{[ 11 ]}

لا تحتوي جلود الثعابين على العديد من الغدد. معظم غدد الثعابين غدد هولوكرينية ، أي أن خلايا الغدة تُفرز مع المادة التي تُنتجها. لا تمتلك هذه الغدد الهولوكرينية في الثعابين إمدادًا دمويًا خاصًا بها، وبالتالي تقع بالقرب من النسيج الضام الوعائي . تمتلك الثعابين أيضًا غددًا تُساعد في جذب الشريك، وبعض أنواع الثعابين البحرية تمتلك غدة ملحية تُساعد في التخلص من الملح الزائد الذي تناولته. ^{[ 2 ]} لا تزال معظم غدد الزواحف غير مفهومة جيدًا نظرًا لندرتها. ^{[ 10 ]}

يُعدّ الجلد الموجود أسفل حراشف الثعبان مسؤولاً أيضاً عن مرونته. ^{[ 2 ]} تتكون المناطق بين حراشف الثعبان من غشاء ناعم يُسمى الطبقة ألفا، ويتألف من الكيراتين ألفا الذي يُتيح المرونة والحركة. ^{[ 10 ] [ 7 ] [ 4 ]} تعتمد حركة الثعبان على احتكاك جلده بسطح ما، إذ يسمح سلوكه الاحتكاكي بتغييرات سريعة ودقيقة في الاتجاه. ^{[ 6 ]} وللانزلاق بسلاسة، يتكون جلد الثعبان من أشواك حادة ونتوءات طولية متشابكة. كما يحتوي جلد الثعبان على شعيرات دقيقة مُنظمة للغاية على طول السطح البطني (السفلي)، مُتجهة نحو الذيل (الخلف). بفضل هاتين الميزتين، يستطيع الثعبان الانزلاق بكفاءة للأمام على الأسطح منخفضة الاحتكاك، وخلق احتكاك عالٍ عند الحاجة إلى التراجع للخلف. ^{[ 6 ]}