收缩蟒蛇在挤压猎物时如何防止窒息？

蟒蛇收缩者以伏击猎物然后用肌肉线圈挤压被捕致死的动物来狩猎而闻名。但是，既然蟒蛇收缩了受害者周围的身体并切断了流向该动物大脑的血液，那么蛇如何避免挤压自己肺部的所有空气并在此过程中窒息？

根据《实验生物学杂志》（JEB）上的一项研究，事实证明，蟒蛇收缩器可以快速调整你用来呼吸的肋骨的哪一部分。因此，如果蟒蛇用身体的前半部分抓住松鼠或老鼠，收缩将使用面条状身体下方的肋骨继续呼吸，同时压碎啮齿动物。同样，如果后肋骨目前被压在固定的动物身上，最接近动物头部的肋骨也会接管。

南密苏里州立大学生物学助理教授戴维·彭宁没有参加这项研究：“收缩是一种令人难以置信的消耗能量的行为，几乎可以肯定需要对氧气的高需求。”这项新研究 “有助于消除人们对在这个艰巨过程中氧气摄入如何发生的一些困惑。”

彭宁在一封电子邮件中告诉 Wordsidekick.com，除了揭示蟒蛇在收缩期间的呼吸方式之外，“我认为这项工作还可以用来做出超越蟒蛇收缩器的更广泛的推论。”“我们不仅对蛇的工作原理知之甚少，而且对蛇大多数活动的实际新陈代谢需求知之甚少。”

蛇肺的演变

该研究的第一作者，美国大学生态、进化与生物生物学系博士后副研究员约翰·卡帕诺说：“这种控制肋骨哪个部分参与呼吸的能力很可能使蟒蛇演变成目前的形态。”布朗的信息卡帕诺说：“如果你损害肺通气，你似乎无法发展出收缩来杀死真正的大东西。”

这位专家告诉 W ordsidekick.com，这种精确的呼吸策略也可能有助于公猪在吞咽和消化大型猎物的过程中幸存下来，因为这些强壮的食物会限制动物肋骨从内部移动。在他们的报告中，该研究的作者认为，其他种类的蛇可能会使用同样的呼吸方法，而且这种方法可能与高度移动的蛇头骨一起演变，蛇的头骨会收缩，以便动物可以将下巴包裹在巨大的猎物周围然后吞下它们。

与人类不同，蛇缺乏隔膜，这些大圆顶形肌肉会收缩和变平，使人的肺部膨胀并充满空气，然后放松和压缩肺部以排出空气。取而代之的是，蛇使用附着在肋骨上的肌肉来改变肋骨的体积，让空气进入和流出肺部。

根据卡帕诺的说法，当动物用肋骨呼吸时，它们通常使用称为肋间的小肌肉，这些肌肉在相邻的肋骨之间延伸。这些动物使用肋间肌肉一次移动整个 “块” 肋骨，而不是对单个肋骨进行独立、微调的控制。

相比之下，蟒蛇和其他蛇主要使用海岸线提升肌肉进行呼吸；每个海岸提升器都从脊椎延伸到蛇的400多根肋骨之一。在他们的新研究中，研究小组揭示了每个提升哥斯达黎加如何 “基本上可以更谨慎地控制移动”。他们说：“你可以举起那根肋骨。”当提升哥斯达黎加收缩时，它会像铰链上的门一样向后拉肋骨，同时使骨头稍微旋转；这些微妙的动作控制着蛇肺部可以充气的时间和地点。

根据《P LOS One》杂志 2015 年的一份报告，所有蛇的右肺都已完全发育，但根据物种的不同，蛇的左肺可能微不足道或没有左肺。JEB 的报告指出，收缩蟒蛇属于第一组，因为它们的左肺很小，右肺长约为蛇体长度的三分之一。

长肺的前三分之一，最接近蛇头的那个，含有可以进行气体交换的组织，这意味着它可以将氧气传递到血液中，并去除或呼出二氧化碳等废物。卡帕诺说，后三分之二的肺部无法进行气体交换，基本上 “只是一个袋子”。

根据专家的说法，科学家们对这个袋状区域的功能有不同的理论，但是这项新的研究支持了这样的观点，即它起到一种波纹管的作用，有助于通过肺部前部吸收空气，从而交换气体。因此，当肺前部无法完全膨胀时，当蟒蛇忙着吃零食时，肺后部仍然可以通过组织吸收空气并允许气体交换。“即使你的前肺无法移动，或者即使有东西压碎了它，你仍然可以通过它吸入空气。然后，通过这样做，你仍然可以通过血管组织吸收含氧的空气，” 他补充说。

研究小组发现，constrictor boas 使用这种独特的呼吸方法，在实验室里将血压袖带戴在成年蟒蛇身上，以限制一些蛇肋骨的移动。研究小组使用了几种技术来测量进出蛇肺部的气流以及不同肌肉的电活动。他们还使用了一种名为 “运动中形态学的 X 射线重建”（XROMM）的技术来实时跟踪蛇肋骨的移动方式。

XROMM 的使用包括在蛇的一些肋骨上放置小的金属标记，然后在动物移动时从侧面和上方扫描它们。通过结合从两个角度拍摄的图像，该团队捕捉了肋骨在三个维度上的移动情况，并创建了移动肋骨的详细模型。

彭宁说：“这项新研究很好地捕捉了蟒蛇肋骨的运动如何响应血压袖带的变化，血压袖带会从四面八方压迫动物。”尽管如此，专家指出，当蛇实际收缩动物时，与猎物接触的蛇侧 “可能通过施加力量完成大部分工作”，而相比之下，蛇的另一侧的压缩程度可能较小。展望未来，卡帕诺说，他有兴趣研究蟒蛇和其他蛇在不同的动态行为（例如滑动）中如何移动肋骨。

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