蟒蛇的捕猎方式是伏击猎物,然后用它们肌肉发达的盘腿将猎物挤压致死。
但是,当蟒蛇在受害者周围收缩自己的身体,切断流向该动物大脑的血液时,它如何避免挤压自己肺部的空气并在此过程中窒息呢?
根据2022年3月24日发表在《实验生物学杂志》(Journal of Experimental Biology, JEB)上的一项研究,事实证明,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。,蟒蛇可以迅速调整其胸腔的哪一部分来呼吸。因此,如果蟒蛇用前半部分的身体困住松鼠或老鼠,它就会在碾压啮齿动物的同时,用面条状身体下面的肋骨继续呼吸。同样地,如果背部的肋骨目前被压在一个固定的动物身上,靠近动物头部的肋骨将接管。
密苏里南方州立大学的生物学助理教授大卫·潘宁说:“收缩是一种难以想象的费力的行为,几乎肯定需要高氧。”他没有参与这项研究。这项新研究“有助于解开关于在这一费力过程中氧气摄入是如何发生的一些困惑。”
除了揭示蟒蛇在收缩过程中如何呼吸,“我认为这项工作可以用来做出更大的推论,而不仅仅是蟒蛇,”彭宁在一封电子邮件中告诉《生活科学》。“我们不仅对蛇的功能知之甚少,而且对它们大部分活动的真实代谢需求也知之甚少。”
蛇肺进化
这项研究的第一作者、布朗大学生态、进化和生物生物学系的博士后研究员约翰·卡帕诺说,这种控制胸腔哪个部分参与呼吸的能力可能让蟒蛇进化到现在的形式。卡帕诺说:“如果影响肺通气,似乎不可能进化出能杀死真正大的生物的收缩力。”
卡帕诺告诉《生活科学》杂志,198彩票平台注册送的钱怎198带玩团队是1号团队吗么提款,这种精确的呼吸策略可能也有助于蟒蛇在吞咽和消化大型猎物的过程中生存下来,因为这些丰盛的食物限制了动物肋骨从内部的运动。在他们的报告中,该研究的作者推测,其他种类的蛇可能也使用同样的呼吸方式,而且这种方式可能是与蛇高度移动的头骨一起进化而来的,蛇的头骨可以扭曲,这样它们就可以用嘴巴咬住巨大的猎物,一口吞下去,他补充道。
与人类不同,蛇没有横膈膜。横膈膜是一种巨大的、圆顶状的肌肉,可以收缩和变平,让人的肺部扩张,充满空气,然后放松,压缩肺部,将空气排出。相反,蛇利用附在肋骨上的肌肉来改变胸腔的体积,让空气进出肺部。
卡帕诺说,当动物用胸腔呼吸时,它们通常使用相邻肋骨之间的一种叫做肋间的小肌肉。这些动物使用肋间肌一次移动整个肋骨“块”,而不是微调,独立控制单个肋骨。
相比之下,蟒蛇和其他蛇类主要使用提肌肋肌呼吸;每根提肌都从脊柱延伸到蛇的400多根肋骨中的一根。卡帕诺说,在他们的新研究中,研究小组揭示了每个提肌costa“基本上可以更谨慎地控制动作”。“它只能抬起那根肋骨。”当提上睑肌收缩时,它会将肋骨向后拉,就像铰链上的门一样,同时也会导致骨骼轻微旋转;这些微妙的运动控制着蛇的肺何时何地充气。
根据2015年发表在《公共科学图书馆·综合》(PLOS One)杂志上的一份报告,所有的蛇都有发育完全的右肺,但根据种类的不同,一条蛇要么左肺很小,要么根本没有左肺。JEB的报告指出,蟒蛇属于第一类,它们的左肺很小,右肺很长,198手机198彩开户APP在那里下载登录,大约有蛇身体的三分之一长。
长肺的前三分之一,最靠近蛇头,含有可以进行气体交换的组织,这意味着它可以将氧气输送到血液中,并清除或呼出废物,如二氧化碳。卡帕诺说,肺的后三分之二不能进行气体交换,本质上“就像一个袋子”。
卡帕诺说,科学家们对这个袋状区域的功能有不同的理论,但新的研究支持了这样的观点,即它的作用像一个风箱,有助于将空气从肺前部吸入,这是肺的气体交换部分。因此,当肺的前部不能完全扩张时——当蟒蛇忙着吃零食时——肺的后部仍然可以通过组织吸入空气,并允许气体交换发生。
“即使你的前肺不能移动,或者即使有什么东西在挤压它,你仍然可以通过它吸入空气,”卡帕诺说。“通过这样做,你仍在通过血管组织吸入含氧空气。”
研究小组在他们的实验室中发现,蟒蛇使用这种独特的呼吸方式,在成年蟒蛇身上放置血压袖口,以限制一些蛇肋骨的运动。该团队使用各种技术来测量蛇肺部的空气流动和不同肌肉的电活动。他们还使用了一种名为“移动形态x射线重建”(XROMM)的技术来实时跟踪蛇的肋骨是如何移动的。
使用XROMM需要在蛇的肋骨上放置小的金属标记,然后在它们移动时从侧面和上方扫描它们。卡帕诺说,通过结合从两个角度拍摄的镜头,研究小组捕捉到了肋骨如何在三维空间中移动,并创建了运动中胸腔的详细模型。
彭宁说,这项新研究很好地捕捉到了蟒蛇肋骨的运动是如何随着血压袖带的变化而变化的,血压袖带从四面八方压向蟒蛇。他指出,也就是说,当一条蛇实际上收缩一只动物时,与猎物接触的那一侧“很可能在施力时做了大部分工作”,而相比之下,蛇的另一侧可能被压缩得较少。
因此,与掐死猎物相比,蛇调整呼吸以适应袖带压力的方式可能有细微的不同;潘宁说,他对这些差异在未来的研究很感兴趣。展望未来,卡帕诺说,他感兴趣的是研究蟒蛇和其他蛇在不同的动态行为中如何移动它们的肋骨,比如滑动。