蟒蛇在将猎物挤压致死时如何避免自己窒息 _蟒蛇

蟒蛇在将猎物挤压致死时如何避免自己窒息
（）据cnBeta：一些孕妈在孕晚期容易出现呼吸困难，因为胎儿会压迫横膈膜使其难以呼吸。但是，在将猎物整个吞下之前将其挤压的蛇必须克服呼吸的挑战，而它们的肺部在每次进食时都受到限制。
美国布朗大学的John Capano表示：“由于没有横膈膜，它们完全依靠肋骨的运动。”他补充说，最早的蛇类祖先必须克服在挤压和消化晚餐时的呼吸挑战。但是并不清楚现代蛇在挤压它们的猎物时如何避免窒息。
一种可能性是，这些动物根据它们是在休息、扼杀动物还是在消化，调整它们用来吸气的肋骨的哪个区域。但是没有人详细监测过蛇在制服它们的猎物时的呼吸模式，以检查动物是否能调整它们使用的肋骨的哪一部分。
Capano和Elizabeth Brainerd（布朗大学）将一个血压袖带固定在蟒蛇的肋骨上，以限制它们的活动，并发现这些爬行动物在肋骨收缩时使用肋骨的不同部分来呼吸。他们在《实验生物学杂志》上发表了他们的发现，即肺的后部像风箱一样工作，当进一步向前的肋骨因为挤压猎物而无法再移动时，将空气吸入肺部。
但首先，Capano在每只爬行动物的两根肋骨上安装了微小的金属标记--一根在蛇身体的三分之一处，另一根在一半处--以便用X射线来观察肋骨的移动情况。然后，他在这两个区域的肋骨上放置了一个血压袖带，并逐渐增加压力以固定它们。“这些动物要么不介意袖带，要么变得有防御性，并发出嘶嘶声，试图让研究人员离开。”Capano回忆说。他解释说：“这是一个测量蛇类一些最大呼吸的机会。”
通过重建蟒蛇的肋骨运动，研究人员发现，很明显这些动物能够独立控制肋骨不同部分的运动。当蟒蛇被血压袖带沿身体三分之一处抓住时，动物使用更靠后的肋骨进行呼吸，向后摆动肋骨，同时将它们翻起，将空气吸入肺中。然而，当肺部后部的肋骨被压缩时，蛇使用靠近头部的肋骨进行呼吸。事实上，只有当向前的肋骨被抓住时，肺部远端的肋骨才会移动，将空气吸入该区域深处，尽管它的血液供应很差，不为身体提供氧气。肺的远端，表现得像一个风箱，当它不能再为自己呼吸时，将空气拉到肺的前部。
此外，Capano、Scott Boback 和 Charles Zwemer（均来自美国狄金森学院）拍摄并记录了血压袖带收缩时控制肋骨肌肉的神经信号，而Boback还用GoPro拍摄了一条蛇的进食过程，揭示了肋骨并不是简单地被固定不动。收缩的肌肉中没有神经信号；蛇已经通过激活身体更远处的另一组肋骨转向了呼吸。
由于制服和消化猎物是这些蛇能做的最有活力的事情之一，它们在采用新的阻碍肋骨的生活方式之前，可能必须进化出调整呼吸位置的能力，以确保它们不会窒息。研究人员总结说：“如果没有呼吸的能力，蛇很难进化出这些行为。”
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（）据中国科学报（文乐乐）：一项3月24日发表于《实验生物学杂志》的新研究发现，蟒蛇可以独立移动胸腔的不同部位，使其在用身体挤压猎物时也能保持呼吸。
蟒蛇捕食的哺乳动物、爬行动物和鸟类可以存活几分钟，因为蟒蛇用身体的前1/3部分挤压猎物。但蟒蛇身体的这部分也包含了肺，所以这意味着蟒蛇在杀死猎物时自身也有窒息风险。
美国布朗大学的John Capano和同事如今研究出蟒蛇是如何应对这一切的。Capano说，它们通过选择性地旋转身体下部的肋骨，将空气吸入收缩的肺部。“对用自己身体的哪一部分呼吸，它们似乎能够非常精准地加以控制。”Capano说，“这就解释了为什么它们用一个胸腔‘杀死’另一个胸腔，但自己却安然无恙。”
蛇没有横膈膜，这意味着它们必须移动肋骨才能吸气和呼气。Capano说，虽然它们的肺很长，超出了身体用于挤压的区域，但肺的底部“就像一个气球”，实际上不能呼吸。
Capano和同事想知道，在相对较长的收缩过程中，这种所谓的“囊状”肺区域是否在帮助蟒蛇呼吸方面发挥了作用。他们将人体血压袖带放在3种蟒蛇的不同部位上，观察它们发出咝咝声（需要深呼吸）时的身体运动。
X射线视频显示，当任何一段肋骨被袖带压缩时，蛇就会移动身体的其他肋骨进行“补偿” 。特别是当袖带覆盖在肺上部的区域时，蛇就会在“囊状”肺区域周围移动肋骨。当较上部的肋骨没有收缩时，“囊状”肺区域的肋骨便保持静止。
Capano说，研究人员意识到，当肺上部的区域收缩时，蛇会利用这些下肋骨使“囊状”肺区域充气和放气。这将使空气通过肺上部的区域，在那里氧气可以与二氧化碳交换，从而实现真正的呼吸。
Capano补充说，这种活动是蛇的“故意”选择。“这些蛇会非常谨慎地移动它们用来换气的肋骨。”
相关论文信息：https://doi.org/10.1242/jeb.243119