Kiếm ăn và thức ăn

Tất cả các loài rắn đều là động vật chỉ toàn ăn thịt, với thức ăn của chúng là các động vật nhỏ như thằn lằn, chim, thú nhỏ, cá, côn trùng, ốc, các loài rắn khác cũng như trứng của các loại con mồi này[6].[12][47] Do rắn không thể cắn hay xé thức ăn ra thành từng miếng nên chúng phải nuốt chửng nguyên cả con mồi. Kích thước cơ thể rắn có ảnh hưởng lớn tới tập tính ăn uống của nó. Các loài rắn nhỏ hơn thì ăn các con mồi nhỏ hơn. Chẳng hạn, những con trăn non có thể khởi đầu công việc ăn uống chỉ với những con thằn lằn hay chuột và dần dần tiến tới việc ăn những con hươu hay linh dương nhỏ cũng như trưởng thành.

Quai hàm của rắn là một cấu trúc phức tạp. Trái với niềm tin thông thường rằng rắn có thể bị trật khớp các quai hàm của nó, trên thực tế rắn có hàm dưới rất linh hoạt, hai nửa của nó không bị gắn cứng nhắc, với một loạt các khớp nối khác trong sọ rắn, cho phép rắn có thể há miệng đủ to để nuốt toàn bộ con mồi, ngay cả khi con mồi này có đường kính lớn hơn bề rộng cơ thể của rắn.[48] Chẳng hạn, rắn ăn trứng châu Phi (Dasypeltis) có các quai hàm rất linh hoạt, thích nghi để ăn những quả trứng to hơn cả đường kính đầu nó.[6]:81 Các loài rắn này không có răng, nhưng có các chỗ lồi ra trên rìa trong của cột sống, được chúng sử dụng để bóp vỡ vỏ trứng khi nó được nuốt vào.[6]:81

Trong khi phần lớn các loài rắn ăn đủ mọi loại con mồi động vật thì vẫn có những loài chỉ chuyên ăn một loại thức ăn nhất định. Rắn hổ mang chúa và rắn bandy-bandy (Vermicella annulata) ở Australia chỉ ăn thịt các loài rắn khác. Pareas iwesakii và các loài rắn ăn ốc khác trong phân họ Pareatinae của họ Colubridae có nhiều răng ở mé phải miệng chúng hơn ở mé trái do vỏ ốc mà chúng ăn thường xoắn theo chiều kim đồng hồ.[6]:184[49]

Một số loài rắn có cú cắn chứa nọc độc được chúng dùng để giết chết con mồi trước khi ăn thịt nó.[47][50] Một số loài rắn khác lại giết con mồi bằng cách quấn và siết chặt,[47] trong khi có những loài chỉ đơn giản là nuốt sống toàn bộ con mồi.[6]:81[47]

Sau khi ăn, rắn chuyển sang trạng thái nghỉ trong khi quá trình tiêu hóa diễn ra.[51] Tiêu hóa là một hoạt động mãnh liệt, đặc biệt sau khi nuốt con mồi lớn. Ở những loài chỉ thỉnh thoảng mới ăn thì toàn bộ ruột co nhỏ lại giữa các bữa ăn để tiết kiệm năng lượng. Hệ tiêu hóa sau đó sẽ 'phình to' tới sức chứa tối đa trong vòng 48 giờ sau khi ăn con mồi. Là động vật ngoại nhiệt ("máu lạnh"), nhiệt độ môi trường xung quanh có vai trò lớn trong sự tiêu hóa của rắn. Nhiệt độ lý tưởng đối với rắn trong quá trình tiêu hóa là khoảng 30 °C (86 °F). Năng lượng trao đổi chất trong sự tiêu hóa của rắn nhiều tới mức như ở rắn đuôi chuông Mexico (Crotalus durissus) thì nhiệt độ bề mặt cơ thể tăng lên tới 1,2 °C (2,2 °F) trong quá trình tiêu hóa.[52] Vì điều này, một con rắn bị quấy nhiễu ngay sau khi ăn thường sẽ nôn con mồi ra để có thể thoát khỏi mối đe dọa mà nó đã nhận thấy được. Khi không bị quấy nhiễu thì quá trình tiêu hóa có hiệu quả cao nhất, với các enzym tiêu hóa của rắn hòa tan và hấp thụ mọi thứ, ngoại trừ lông và móng vuốt của con mồi bị bài tiết ra ngoài dưới dạng chất thải.

Vận động

Không có chân không gây ra cản trở nào đối với sự vận động của rắn. Chúng đã phát triển một vài cách thức vận động khác nhau để giải quyết vấn đề trong từng môi trường cụ thể. Không giống như các dáng đi của các động vật có chân, là thứ tạo thành một thể liên tục, mỗi cách thức vận động của rắn là rời rạc và khác biệt với các cách thức còn lại; các chuyển tiếp giữa các cách thức là đột ngột.[53][54]

Chuyển động sóng ngang

Chuyển động sóng ngang là cách thức duy nhất trong vận động trong môi trường nước, và cũng là cách thức vận động trên cạn phổ biến nhất.[54] Trong cách thức này, cơ thể rắn lần lượt uốn cong sang trái và sang phải, tạo ra một chuỗi các "sóng" chuyển động về phía sau.[53] Trong khi kiểu di chuyển này có vẻ là nhanh, nhưng hiếm khi thấy rắn di chuyển nhanh hơn 2 lần chiều dài cơ thể của nó mỗi giây, thường là nhỏ hơn thế.[55] Cách thức di chuyển này có cùng một tiêu hao năng lượng ròng (lượng calo tiêu hao trên mỗi mét di chuyển) như kiểu chạy của những con thằn lằn có cùng khối lượng.[56]

Trên cạn

Chuyển động sóng ngang trên cạn là cách thức vận động trên cạn phổ biến nhất đối với phần lớn các loài rắn.[53] Trong cách thức này, các sóng chuyển động về phía sau đẩy vào các tiếp điểm trong môi trường, như các hòn đá, các cành cây hay các chỗ mấp mô trên mặt đất v.v.[53] Mỗi vật thể trong môi trường này tới lượt mình lại sinh ra một phản lực hướng về phía trước và về phía đường trung bình của con rắn, tạo ra lực đẩy về phía trước trong khi các thành phần ngang bị triệt tiêu.[57] Vận tốc của di chuyển này phụ thuộc vào mật độ các điểm đẩy trong môi trường, trong khi mật độ trung bình khoảng 8 dọc theo chiều dài thân rắn là lý tưởng.[55] Vận tốc truyền sóng chính xác bằng vận tốc của con rắn, và kết quả là mọi điểm trên thân rắn đi theo đường của điểm ngay trước nó, cho phép con rắn di chuyển qua thảm thực vật rất rậm rạp hay các khe hở nhỏ.[57]

Dưới nước

Khi bơi, các sóng trở nên lớn hơn khi chúng di chuyển xuongs phía dưới thân rắn, và tốc độ truyền sóng về phía sau nhanh hơn tốc độ con rắn di chuyển về phía trước.[58] Lực đẩy được sinh ra nhờ sự đẩy của thân rắn vào nước, thu được sự trượt được quan sát thấy. Mặc cho các điểm tương đồng tổng thể, các nghiên cứu chỉ ra rằng kiểu kích hoạt cơ trong môi trường nước là khác hẳn khi so với chuyển động sóng ngang trên cạn, và điều đó biện minh cho việc gọi chúng là các cách thức tách biệt.[59] Tất cả các loài rắn đều có thể bò theo kiểu lượn sóng ngang về phía trước (với các sóng di chuyển về phía sau), nhưng chỉ có rắn biển mới có kiểu di chuyển đảo ngược (di chuyển về phía sau với các sóng di chuyển về phía trước).

Uốn lượn nghiêng

Kiểu di chuyển thường được các loài rắn trong siêu họ Colubroidea (các họ Colubridae, Elapidae và Viperidae) thực hiện khi phải di chuyển trong môi trường không có các điểm mấp mô để đẩy vào (trình diễn kiểu chuyển động sóng ngang là không thể), chẳng hạn như trên nền bùn trơn tuột hay trên cồn cát. Uốn lượn nghiêng là dạng biến đổi của chuyển động sóng ngang, trong đó tất cả các đoạn thân hướng theo cùng một hướng vẫn tiếp xúc với mặt nền trong khi các đoạn thân khác được nâng lên, tạo ra kiểu chuyển động "lăn ngang" kì dị.[60][61] Cách thức vận động này khắc phục được bản chất trơn trượt của cát hay bùn bằng cách tựa vào chỉ các phần tĩnh tại trên cơ thể, bằng cách này giảm thiểu sự trơn trượt.[60] Bản chất tĩnh tại của các tiếp điểm có thể được chỉ ra từ các dấu vết của con rắn di chuyển kiểu uốn lượn nghiêng, với vết hằn của mỗi vảy bụng là rõ nét, không bị nhòe. Phương thức vận động này có tiêu hao năng lượng rất thấp, thấp hơn ⅓ tiêu hao năng lượng cho một con thằn lằn chạy hay một con rắn di chuyển kiểu sóng ngang trên cùng một khoảng cách. Trái với niềm tin phổ biến, không có chứng cứ cho thấy chuyển động kiểu uốn lượn nghiêng là vì cát nóng.[60]

Đàn concertina

Khi không có điểm đẩy và không đủ không gian để sử dụng kiểu uốn lượn nghiêng do các hạn chế theo phương ngang, như bên trong đường ống, thì rắn dựa vào kiểu vận động concertina.[53][61] Trong cách thức này, rắn chống phần thân sau vào thành đường ống trong khi phần thân trước duỗi thẳng.[60] Phần thân trước sau đó uốn cong tạo thành một điểm tựa, và phần thân sau được duỗi thẳng ra và được kéo về phía trước. Cách thức vận động này chậm và rất tốn năng lượng, tới 7 lần so với chuyển động sóng ngang trên cùng một khoảng cách. Điều này là do sự dừng lại và bắt đầu được lặp đi lặp lại của các phần thân cũng như do sự cần thiết của việc sử dụng các cố gắng cơ bắp tích cực để chống vào thành đường ống.

Thẳng

Cách thức vận động chậm nhất của rắn là vận động thẳng, cũng là cách thức duy nhất mà rắn không cần uốn cong cơ thể nó sang ngang, mặc dù nó có thể vẫn làm vậy khi gặp chỗ rẽ.[62] Trong cách thức này, các vảy bụng được nâng lên và được kéo về phía trước trước khi được hạ xuống và cơ thể được kéo qua chúng. Các sóng di chuyển và ngưng trệ chuyển về phía sau, tạo ra một chuỗi các sóng gợn trên da.[62] Các xương sườn của rắn không di động trong phương thức vận động này và đây cũng là phương pháp được các loài trăn lớn trong các họ Pythonidae, Boidae và các loài rắn lục của họ Viperidae sử dụng thường xuyên nhất khi chúng lén đuổi theo con mồi ngang qua nền trống trải do chuyển động của rắn theo kiểu này là tinh tế và khó bị con mồi phát hiện.[60]

Khác

Sự vận động của các loài rắn trong các môi trường sống trên cây mới chỉ được nghiên cứu gần đây.[63] Khi ở trên các cành cây, rắn sử dụng vài phương thức vận động, phụ thuộc vào kết cấu vỏ cây và tùy từng loài. Nói chung, rắn sẽ sử dụng dạng vận động concertina được biến đổi trên các cành cây nhẵn nhụi, nhưng sẽ sử dụng dạng chuyển động sóng ngang nếu có các tiếp điểm. Rắn di chuyển nhanh hơn trên các cành nhỏ và khi có các tiếp điểm, ngược lại với các động vật có chân, là những con vật di chuyển nhanh hơn trên các cành to với ít các ‘mấu’ hơn.

Các loài rắn cườm (Chrysopelea) ở Đông Nam Á phóng thân mình từ các đầu cành, trải rộng các xương sườn ra và chuyển động kiểu sóng ngang khi chúng lướt đi giữa các cây.[60][64][65] Các loài rắn này có thể thực hiện sự lướt đi có kiểm soát tới hàng chục mét, phụ thuộc vào cao độ phóng và thậm chí có thể xoay mình trong không trung.[60][64]

Sinh sản

Mặc dù các loài rắn sử dụng một loạt các phương thức sinh sản, nhưng tất cả đều là thụ tinh trong. Điều này được thực hiện với sự hỗ trợ của một cơ quan có chạc đôi, gọi là bán dương vật, có thể thò ra thụt vào, nằm ở phần đuôi rắn đực.[66] Các bán dương vật thường xẻ khía, có móc hay có gai để kẹp vào vách lỗ huyệt của rắn cái.[66]

Phần lớn các loài rắn đẻ trứng và nói chung chúng sẽ bỏ rơi trứng ngay sau khi đẻ. Tuy nhiên, một số loài (như rắn hổ mang chúa) lại thực sự làm tổ và vẫn ở gần các con rắn con sau khi ấp.[66] Phần lớn các loài trăn họ Pythonidae cuộn tròn xung quanh ổ trứng của chúng và ở đó cho tới khi trứng nở.[67] Một con trăn cái sẽ không rời ổ trứng, ngoại trừ thỉnh thoảng phải bò ra tắm nắng hay uống nước. Nó thậm chí còn "rùng mình" để sinh nhiệt nhằm ấp trứng.[67]

Một số loài rắn là sinh noãn thai và giữ các quả trứng trong cơ thể cho tới khi chúng gần như đã sẵn sàng để nở.[68][69] Gần đây người ta đã xác nhận rằng một vài loài rắn là động vật đẻ con thật sự, như Boa constrictor và trăn anaconda xanh (Eunectes murinus), nuôi con non của chúng thông qua nhau thai cũng như túi noãn hoàng, và điều này là rất bất thường ở các loài bò sát, cũng như ở bất cứ loài động vật nào khác không phải là cá mập trong họ Carcharhinidae hay thú có nhau thai (Eutheria).[68][69] Sự cầm giữ lại trứng và sinh con non thường gắn với các môi trường lạnh hơn, cũng giống như sự cầm giữ con non trong cơ thể con mẹ.[66][69]