Как удавы избегают удушья при сжатии и переваривании добычи

Змеи, которые душат жертв перед проглатыванием, сталкиваются с проблемой дыхания, когда их лёгкие сдавлены во время обеда. Без диафрагмы они полагаются исключительно на движения рёбер. Однако оставалось неясным, как современные змеи спасаются от удушья во время удушения жертвы.

Джон Капано и Элизабет Брейнерд (Университет Брауна) исследовали этот вопрос, зафиксировав манжету для измерения давления вокруг рёбер удавов, чтобы ограничить их движения. Они обнаружили, что змеи используют разные отделы грудной клетки для дыхания, когда их рёбра сдавлены. Задняя часть лёгкого работает как мехи, втягивая воздух, когда передние рёбра не могут двигаться, сжимая добычу. Результаты опубликованы в Journal of Experimental Biology.

Эксперимент и результаты:

• Капано прикрепил металлические маркеры к рёбрам удавов и визуализировал их движение с помощью рентгена.
• При сдавливании манжетой передней трети тела змеи дышали с помощью рёбер, расположенных дальше назад.
• При сдавливании задней части лёгкого змеи дышали рёбрами ближе к голове.
• Крайняя часть лёгкого двигалась только при обездвиживании передних рёбер, втягивая воздух глубоко в эту область, хотя она плохо снабжается кровью и не обеспечивает тело кислородом. Она действовала как мехи.

Дополнительные наблюдения:

• Запись нервных сигналов показала, что в сдавленных мышцах активность отсутствовала. Змеи переключались на дыхание другим набором рёбер.
• Съёмка GoPro во время приёма пищи подтвердила, что рёбра не просто обездвижены — змеи активно смещают дыхание.

Эволюция способности регулировать, какой частью грудной клетки дышать, вероятно, была важна для выживания, прежде чем змеи перешли к "стилю жизни", затрудняющему движение рёбер при удушении и переваривании добычи — одном из самых энергозатратных процессов для них.