科学家们发现了蛇如何在抑制猎物的同时保持呼吸：NPR

在巴西里约热内卢的蒂茹卡森林国家公园，一只蟒蛇正在以蜥蜴为食。

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在巴西里约热内卢的蒂茹卡森林国家公园，一只蟒蛇正在以蜥蜴为食。

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收缩然后吞下大量猎物的蛇已经开发出一种方法来防止自己在这样做时窒息而死。

当最靠近蛇头的线圈忙于将食物挤死时，爬行动物可以简单地改变呼吸方式，以便沿着身体更远地使用肋骨和肌肉。

这是根据文件 学习 它使用充气的血压袖带固定蛇海峡身体的各个部位，同时进行 X 光检查以监测其肋骨的运动。 研究人员注意到，鳗鱼可以使用不同的肋骨轻松转换，像风箱一样吸入空气。

“我发现他们有如此精确的控制非常了不起，”研究作者说。 约翰·卡巴诺在布朗大学学习生物力学。 “我们只看到肋骨的某些区域被激活，而其他区域完全安静，一动不动。”

用小头盔和血压袖带发现

蟒蛇有超过 200 对肋骨贯穿全身，它们通常使用肌肉来旋转坚硬的肋骨并抽吸空气。

像它们身体的其他部分一样，蛇的肺很长，并且延伸到蛇长度的很大一部分。 离头部最近的肺是进行气体交换的地方，因为它有丰富的血管，而离蛇尾最近的肺看起来像一个空袋子。

当一条蛇咬并抓住它的猎物时，它的身体前部通常会通过收缩来完全抑制食物。 他她。 然后，一旦蛇开始吃与其体型相比通常是大型动物的东西，它的胸腔应该张开。 “他们有可能无法再移动他们的肋骨，因为他们已经掌握了他们的力量，”卡帕诺说。

不久前，当他在实验室工作时 斯科特·波巴克 在迪金森学院、卡巴诺和波巴克 他们指出，当他们喂蛇时，“看起来它们更像是用身体的另一部分呼吸”，而不是当它们“在休息时挂在桌子上”时，卡帕诺回忆道。

但目前尚不清楚这是否代表了蛇呼吸的真正变化。 也许蛇一直试图移动相同的肋骨以呼吸，但是挤压和吞咽猎物所涉及的身体需求阻止了一些肋骨这样做？

“这是项目的开始，他们能控制吗？” 卡巴诺说。

在里面 实验生物学杂志Cabano 和一组研究人员描述了他们如何在蛇身体的不同部位放置血压限制装置，以防止肋骨移动。 “我们在蛇身上放了一个非常小的头盔，可以让我们测量进出蛇的气流，这样我们就可以测量它是否在呼吸，”卡帕诺说。 该团队使用 X 射线来监测蛇体内骨骼的运动，并监测神经信号。

当他们将袖带放在蛇的前面时，动物会转身呼吸，一组肋骨向后朝向尾巴。 “如果你取下袖带，它们就会停止在后面移动，然后回到前面，”卡帕诺说。

由于蛇远端的肋骨只有在前部无法移动时才会受到影响，卡巴诺说，看起来蛇后部肺的袋状部分基本上就像一个风箱一样，可以通过一个部分吸入空气蛇前部的肺 发生气体交换的地方。

进化成功的关键？

“他们非常令人信服地表明，蛇控制着躯干沿线的通风空间，”说 杰克苏查，弗吉尼亚理工大学研究动物生物力学的研究员。 “这是一项非常重要和重要的研究，有助于解释是什么让蛇如此成功。”

毕竟，成千上万的蛇种在从陆地到树木到海洋甚至空气的环境中繁衍生息（在 航空公司 蛇）。 没有四肢的长身体 它们已被证明具有非凡的适应性，部分原因是蛇已经进化出杀死相对较大动物的方法，为它们提供了更多可供猎物利用的选择。

“蛇已经形成了这样做的局限性，所以我们的想法是呼吸系统必须有一些创新与之相伴，” 伊丽莎白布雷纳德，布朗大学的生物力学研究员。 “虽然收缩正在发展，但它肯定会阻碍这些动物使用该区域的肋骨呼吸的能力。因此存在发展这种标准呼吸的压力，将呼吸移动到肋骨的不同部分。”

长期以来，布雷纳德一直着迷于动物之间将空气泵入和排出肺部的机制有何不同。 “呼吸是我们很少考虑的事情，但这确实是一个生物力学问题，”她说。

虽然人类的呼吸设置与蛇非常不同，包括蛇没有的横膈膜和胸骨，但布雷纳德不禁注意到人们有一对蛇状的“浮肋”。 不要评论前台的任何内容。

“现在我真的很感兴趣，我们如何分别控制这些浮动肋骨，以及我们在什么条件下做到这一点，”布雷纳德说。