蟒蛇在挤压猎物致死时如何使自己免于窒息

蟒蛇在束缚猎物和消化晚餐时，会用胸部的不同部分呼吸。

怀孕的后期可能会使生活变得困难，因为胎儿会对横膈膜施加压力，使呼吸困难。 但是，在将受害者整个吞下之前束缚住受害者的蛇必须克服呼吸困难，因为每次进食时它们的肺部都会被锁住。

“没有横膈膜，它们完全依赖于肋骨的运动，”约翰·卡巴诺（美国布朗大学）说，并补充说，蛇的早期祖先必须克服在晚餐时间进行挤压和消化呼吸的挑战。 但目前尚不清楚现代蛇如何在束缚受害者的同时使自己免于窒息。

一种可能性是，这些动物会根据它们是在休息、使动物窒息还是在消化，来改变它们用于吸气的胸腔区域。 但是没有人详细监测过蛇在进食时的呼吸模式，以检查这些动物是否可以改变它们正在使用的胸部的哪一部分。

Cabano 和 Elizabeth Brainerd（布朗大学）在 Snakestrait 的肋骨周围固定了一个血压袖带，以限制它们的活动，并发现跛行的爬行动物在它们的肋骨收缩时会使用肋骨的不同部分来呼吸。 他们发表了他们的发现，即肺后部像风箱一样工作，当前面的肋骨无法移动时将空气吸入肺部，因为它们正在挤压猎物致死。 实验生物学杂志.

但首先，卡巴诺将微小的金属标签贴在每只爬行动物的两根肋骨上——在蛇身体下方三分之一处，另一处在一半处——以使用 X 射线可视化肋骨是如何移动的。 然后，他在两个区域的肋骨上放置了一个血压装置，并逐渐增加压力以固定它们。 “这些动物要么不介意袖带，要么它们变得防御并准备试图让研究人员离开，”卡帕诺回忆道，并解释说爬行动物在嘶嘶声时真的填满了他们的肺：“这是一个衡量一些蛇最大的呼吸，“他说。

重建蟒蛇肋骨的运动，很明显动物能够独立控制肋骨不同部位的肋骨运动。 当 Snake Constrictor 被扣在袖带中时，血压大约沿着身体的三分之一，动物用肋骨向后呼吸，肋骨向后摆动，同时向上倾斜以将空气吸入肺部。 然而，当肋骨向肺后部变窄时，蛇使用最靠近头部的肋骨呼吸。 事实上，肺远端的肋骨只有在抓住前肋骨时才会移动，将空气吸入该区域深处，尽管它们的血液供应很差，身体没有氧气供应。 肺的远端，它就像一个风箱，当它不能再自己呼吸时，它会通过肺的前部吸入空气。

此外，Cabano、Scott Boback 和 Charles Zwemer（均来自美国迪金森学院）拍摄并记录了被血压袖带收缩时控制肋骨肌肉的神经信号，而 Boback 还在进食时用 GoPro 拍摄了一条蛇，揭示了肋骨没有简单的坚持。 收缩的肌肉中没有神经信号。 蛇通过激活身体上一组不同的肋骨来切换呼吸。

由于制服和消化受害者是这些蛇可以做的最活跃的事情之一，因此在采用新的肋骨阻塞生活方式之前，可能有必要培养调整呼吸位置的能力，以确保它们不会窒息自己。 . 他总结道，“如果没有呼吸能力，蛇很难发展出这些行为。”

参考：“蟒蛇的肺通气系统”，作者：John J. Cabano、Scott M. Boback、Hannah I. Wheeler、Robert L. Siri、Charles F. Zwemer 和 Elizabeth Brainerd，2022 年 3 月 24 日在此处提供。 实验生物学杂志.
doi: 10.1242/jp.243119