La science qui établit les rapports entre les différents organismes et qui les classe en fonction de ces affinités est appelée classification.  Les serpents appartiennent à la classe des reptiles, qui est habituellement divisée en quatre ordres :  les tortues ou chéloniens, les crocodiliens, les rhynchocéphales (sphénodons) et les squamates, eux-mêmes subdivisées en trois sous-ordres :  les serpents ou ophidiens, les lacertiliens ou sauriens et les amphisbéniens (amphisbènes).  Mais, ces sous-ordres sont depuis peu considérées comme des ordres.

Dans les classifications les plus récentes, l'ordre des serpents est divisé en deux sous-ordres :  les scolécophidiens et les aléthinophidiens, eux-mêmes subdivisés en familles, dont le nombre varie suivant les spécialistes.  La classification suivante correspond à une conception conservatrice, dans laquelle on reconnaît 18 familles.  Les familles regroupent des genres (parfois, il n'y en a qu'un seul) constitués d'une ou plusieurs espèces.

La classification des serpents est constamment remaniée, en fonction des nouvelles découvertes et des éclairages donnés par les nouvelles technologies sur les rapports entre des familles ou des espèces.  Il y a actuellement quatre divergences fondamentales parmi les herpétologistes.

Premièrement, les boas et les pythons sont-ils des branches de la même famille ?  Ici, ils sont placés dans des familles distinctes.

Deuxièmement, les serpents marins sont-ils à placer dans la même familles que les cobras, ou méritent-t-ils une famille en propre ?  Ils sont ici maintenus dans les élapidés.

Troisièmement, à quelle famille appartiennent les vipères fouisseuses ?  On les a successivement incluses parmi les élapidés, les vipéridés ou les colubridés.  Elles sont à présent placées dans une famille séparée, et cette règle a été suivie ici, quand bien même on discute encore quelles espèces exactement doivent être classées parmi les atractaspididés.

La quatrième et dernière question est de savoir si les deux espèces du genre Anomochilus doivent être associées aux serpents-tubes, ou cylindrophis, en une seule famille (opinion traditionnelle), ou classés séparément.  L'arbre phylogénétique ci-contre les présente comme deux familles distinctes.

ÉVOLUTION DU SERPENT

Selon les dernières estimations, les serpents seraient apparus il y a 100 à 150 millions d'années, au début du crétacé.  Il existe aujourd'hui près de 3 000 espèces distinctes, qui ont évolué au cours du temps, peut-être à partir d'un seul groupe de lézards.  L'évolution et la dispersion des serpents ont été une parfaite réussite :  une grande variété d'espèces vivent dans une remarquable diversité d'habitats et de conditions climatiques, dans presque tous les régions du monde.

Au sein de la classe des reptiles, les plus proches parents des serpents sont le lézards et les amphibéniens (des reptiles fouisseurs et vermiformes), qui tous font partie de l'ordre des squamates.

Les premiers serpents sont supposés descendre d'un groupe de lézards qui auraient progressivement perdu leurs pattes du fait de leurs mœurs fouisseuses (un habitat souterrain rendant les pattes superflues).  Les lézards appartenant à plusieurs familles actuelles ont encore tendance à perdre leurs pattes pour la même raison, mais il est peu probable que les serpents aient évolué à partir des espèces apodes existantes.

Le plus ancien serpent connu est une espèce terrestre, Lapparentophis defrennei, qui vivait dans la région correspondant à l'Afrique du Nord, il y a 2100 à 150 millions d'années.  Le fossile suivant est celui d'un serpent marin du genre Simoliophis, dont les restes, datés d'environ 100 millions d'années, ont été trouvés dans des parties de l'Europe et d'Afrique du Nord autrefois immergées.  Les fossiles sont ensuite intermittents, mais ceux que l'on a découverts dans le monde entier, et qui datent de 65 millions d'années, témoignent que les espèces de serpents étaient alors plus nombreuses.

Certains fossiles appartiennent à des espèces qui se sont éteintes par la suite, mais un certain nombre sont très proches des espèces actuelles appartenant aux deux anciennes familles que sont les cylindrophéidés et les boïdés.  Il n'existe pas de fossiles représentant les serpents actuels les plus primitifs (serpents-fils et serpents aveugles), car le squelette de leurs ancêtres était trop petit et trop fragile pour subsister.

ANATOMIE

L'anatomie des serpents, malgré leur forme allongée, a beaucoup de traits communs avec celle des autres vertébrés, y compris l'homme.  Elle est basée sur les mêmes appareils et systèmes vitaux et présente les mêmes organes :  cœur, poumons, foie et reins.  Mais leur forme et leur disposition diffèrent, à cause de l'étroitesse du corps.  Le squelette d'un serpent semble compliqué, avec des centaines de côtes, mais il est très simple, comparé à celui des lézards ou d'autres reptiles.

La plupart des organes d'un serpent sont contenus dans sa longue cage thoracique et composent les divers appareils et systèmes assurant ses fonctions physiologiques. 

APPAREIL RESPIRATOIRE

Les serpents inspirent et expirent par la bouche et la trachée.  Tous, excepté les boas et les pythons, ont un poumon gauche atrophié ou absent.  Le poumon droit est en revanche hypertrophié.  Chez les espèces aquatiques, il  est très développé et sa partie inférieure est modifiée de façon à pouvoir régler l'équilibre hydrostatique du serpents.

Chez certaines espèces, l'absence du poumon gauche est compensée par un poumon trachéen, une extension du poumon droit qui fournit un supplément de capacité respiratoire et peut aider le serpent à respirer tout en avalant une grosse proie.  Pour éviter d'étouffer, les serpents ont aussi une trachée musculeuse qu'ils peuvent amener en avant, en la faisant passer sous la proie de façon à pouvoir continuer de respirer.

APPAREIL CIRCULATOIRE

Il est similaire à celui de la plupart des autres animaux (hormis les ramifications qui s'étendent dans les membres), si ce n'est que le cœur n'a que 3 cavités au lieu de 4.  Il n'a qu'un seul ventricule, partiellement divisé, mais les sangs artériel et veineux ne se mélangent pas.

APPAREIL DIGESTIF

La digestion commence dans la bouche :  des glandes salivaires sécrètent des sucs digestifs pendant que le serpent mange.  Chez les serpents venimeux, le venin paralyse la proie tout en contribuant à la digestion.  La gorge et l'œsophage, musculeux, aident le serpent à pousser la nourriture vers son estomac (une partie élargie de l'intestin).  Du fait de la forme étroite du serpent, l'intestin grêle et le gros intestin sont moins enroulés et donc globalement plus courts que chez d'autres animaux.  Les aliments non digérés sont éliminés par le rectum  et le cloaque.

APPAREIL EXCRÉTEUR

Les serpents n'ont pas de vessie.  Les déchets filtrés par le rein sont excrétés sous forme d'acide urique, un composé blanc et cristallin, contenant très peu d'eau, ce qui permet au serpent de ne pas se déshydrater.

APPAREIL REPRODUCTEUR

Comme les mammifères et d'autres reptiles, les serpents pratiquent la fécondation interne.  Les mâles ont des testicules allongés et une paire d'organes copulateurs, les hémipénis, un seul étant utilisé pendant l'accouplement.  Le sperme est conduit par l'uretère des testicules jusqu'aux hémipénis.  Les femelles ont en général des ovaires décalés, certaines espèces n'ayant pas d'ovaire gauche.

SYSTÈME NERVEUX

Il se compose du cerveau et de la moelle épinière.  En l'absence de membres, le réseau nerveux est simplifié, bien que l'organe de Jacobson, et, chez certaines espèces, les fossettes thermosensibles soient innervés.  La fonction des terminaisons nerveuses sous les fossettes et les tubercules des écailles n'est pas claire.

SQUELETTE

Il comprend un crâne, une colonne vertébrale, des  côtes et, parfois, une ceinture pelvienne.  Les nombreuses vertèbres, qui composent la colonne vertébrale très souple, sont très solides pour résister à la traction imposée par les muscles.  Il y a une paire de côtes rattachée à chaque vertèbre cervicale ou dorsale, mais il n'y en a pas sur les vertèbres caudales.  Les côtes ne se rejoignent pas le long du ventre et s'écartent, quand le serpent avale une grosse proie.

MUSCLES

Insérés sur chaque vertèbre et côte, de nombreux muscles actionnent le squelette.  C'est la coordination de ces muscles, couplée à la flexibilité de la colonne vertébrale, qui donne à un serpent ses mouvements ondulants caractéristiques.

Tous les serpents sont carnivores, mais, selon les espèces, mangent une très grande diversité de proies, des fourmis aux antilopes, pourvu qu'elle soient vivantes ou mortes depuis peu.  Bien que sans membres, ce sont des prédateurs impressionnants.  Tous avalent leurs proies en entier, les uns ingérant des animaux vivants, petits et sans défense, les autres tuant de grosses proies en les étouffant ou avec leur venin.

Certains serpents sont des spécialistes, ne se nourrissant que d'un groupe d'animaux tels que des limaces ou des escargots, voire d'une seule espèce.  D'autres sont des généralistes, qui mangent à peu près tout ce qu'ils peuvent avaler.

Les poissons d'eau douce sont consommés par de nombreuses espèces aquatiques ou amphibies, y compris quelques vipéridés, tel le mocassin d'eau , comme l'indique son nom scientifique :  Agkistrodon piscivorus.  Trois espèces de serpents marins ne se nourrissent que d'œufs de poissons le long des récifs coralliens et ont de ce fait perdu leur appareil venimeux au cours de l'évolution.

Beaucoup d'espèces mangent des grenouilles, des crapauds ou des salamandres.  De leur museau retroussé, les hétérodons déterrent des crapauds enfouis dans le sol pour échapper à la sécheresse estivale.  D'autres espèces chassent des grenouilles la nuit.

Un serpent d'Amérique centrale, Leptodeira septentrionalis, se régale de leur frai collé à des feuilles.  Les anoures les placent là pour les mettre à l'abri des poissons prédateurs.

PRÉDATION PASSIVE

Certains serpents ne recherchent pas leur nourriture de façon active, mais attendent qu'elle vienne à eux.  Ils se rencontrent dans plusieurs familles, en particulier parmi les vipéridés et les plus grands boïdés et pythonidés.  Les prédateurs qui chassent à l'affût ont un corps trapu et lourd, qui leur sert de point d'ancrage, lorsqu'ils attaquent.  Ils sont bien camouflés, de façon à ce qu'une proie puisse s'en approcher sans les repérer.  Certaines espèces sentent la présence d'une proie avec leurs fossettes thermosensibles et peuvent mordre avec précision, même dans l'obscurité.  Beaucoup doivent attendre longtemps, revenant au même affût plusieurs nuits de suite, avant de réussir une prise.

Certains se postent à un endroit où des proies (souvent de petits mammifères) ont l'habitude de passer.  Ils identifient probablement ces lieux à l'odeur.  D'autres les attirent en se servant du bout de leur queue, souvent coloré différemment du reste du corps et ressemblant ainsi à un ver ou à une chenille.  Le serpent se tapit, en partie caché dans le sable ou parmi la végétation et se met en boucle de façon à ce que le leurre soit près de sa tête.  Si une cible apparaît, le serpent agite sa queue et mord quand la proie s'approche pour l'examiner.

PRÉDATION ACTIVE

D'autres serpents vont à la recherche de leur nourriture.  Les espèces nocturnes cherchent des lézards endormis dans des fentes de rochers ou parmi la végétation.  certaines espèces sondent les terriers des rongeurs, les trous d'arbres et autres abris.  Les serpents malacophages traquent des escargots ou des limaces, en suivant les traces de bave, et beaucoup d'autres chassent aussi à l'odorat.

Les serpents aux gros yeux chassent plutôt le jour, en utilisant leur vue pour repérer des proies.  Ils ont souvent une forme longue et mince et peuvent dresser la tête au-dessus du sol pour surveiller les environs.  S'ils voient ou sentent une victime, ils s'approchent furtivement, puis l'attaquent subitement.  Ils sont souvent appelés couleuvres-fouets ou serpents coureurs dans leurs pays d'origine, même s'ils appartiennent à des genres différents.

Les petites proies, telles des grenouilles, peuvent être avalées vivantes, mais les plus grosses peuvent résister ou se débattre, et doivent donc être tuées, avant d'être mangées.  certains serpents se servent de leur venin, d'autres utilisent la constriction.  Présents dans plusieurs familles, les constricteurs sont le plus souvent associés aux boïdés, aux pythonidés et à divers groupes de colubridés.  Un constricteur étouffe sa proie, en enroulant son corps autour de la victime, puis la serre, jusqu'à ce qu'elle cesse de respirer.

LES SERPENTS DU MONDE

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