Jak se hroznýši zachrání před udušením, když svou kořist zmáčknou k smrti

Boa constrictors dýchají různými částmi hrudníku, když zadržují kořist a tráví večeři.

Pozdější fáze těhotenství mohou zkomplikovat život, protože plod vyvíjí tlak na bránici, což ztěžuje dýchání. Ale hadi, kteří zadržují své oběti, než je celé spolknou, musí překonat dýchací potíže, zatímco jejich plíce jsou spoutané pokaždé, když jedí.

„Bez bránice jsou zcela závislí na pohybech svých žeber,“ říká John Cabano (Brown University, USA) a dodává, že raní předkové hadů museli překonat problém mačkání a trávení při večeři. Nebylo ale jasné, jak se moderní hadi zachraňují před udušením při řetězení svých obětí.

Jednou z možností bylo, že zvířata upravují oblast hrudního koše, kterou používají k inhalaci, v závislosti na tom, zda odpočívají, dusí zvíře nebo tráví. Nikdo však podrobně nesledoval dýchací vzorce hadů, když podrobili večeři, aby zkontrolovali, zda zvířata mohou upravit, kterou část hrudníku používají.

Cabano a Elizabeth Brainerd (Brown University) si zajistili manžetu na měření krevního tlaku kolem žeber Snakestrait, aby omezili jejich pohyby, a zjistili, že bezvládní plazi používají různé části hrudního koše k dýchání, když jsou jejich žebra sevřená. Zveřejnili svůj objev, že zadní část plic funguje jako měch a nasává vzduch do plic, když se přední žebra nemohou pohybovat, protože mačkají kořist k smrti, v Journal of Experimental Biology.

Nejprve však Cabano připevnil drobné kovové štítky ke dvěma žebrům každého plaza – do třetiny délky těla hada a další do poloviny – aby si vizualizoval, jak se žebra pohybovala pomocí rentgenových paprsků. Poté přiložil na žebra v obou oblastech přístroj na měření krevního tlaku a postupně zvyšoval tlak, aby je znehybnil. „Buď zvířatům manžeta nevadila, nebo se postavila do defenzivy a připravila se, aby se pokusila přimět výzkumníka, aby odešel,“ vzpomíná Capano a vysvětluje, že plazi si při syčení skutečně plní plíce: „Byla to příležitost změřit některé z nich. hadi největší nádechy,“ říká.

Při rekonstrukci pohybů žeber hroznýše bylo jasné, že zvířata byla schopna nezávisle ovládat pohyby žeber v různých částech hrudního koše. Když byl hadí omezovač držen v manžetě s krevním tlakem asi ve třetině délky těla, zvířata dýchala pomocí žeber dozadu, přičemž se žebra kývala dozadu a nakláněla je nahoru, aby nasála vzduch do plic. Když se však žebra zužují směrem k zadní části plic, hadi dýchají pomocí žeber nejblíže k hlavě. Ve skutečnosti se žebra na distálním konci plíce pohybují pouze při uchopení předních žeber a nasávají vzduch hluboko do oblasti, ačkoli jejich zásobení krví je špatné a tělo není zásobováno kyslíkem. Distální konec plíce fungoval jako měch a nasával vzduch přední částí plíce, když už nemohla sama dýchat.

Kromě toho Cabano, Scott Boback a Charles Zwemer (oba z Dickinson College v USA) natočili a zaznamenali nervové signály, které ovládají svaly žeber, když jsou sevřeny manžetou na krevní tlak, zatímco Boback také natočil hada s GoPro při jídle, čímž odhalil že žebra nebyla Jednoduše perzistentní. Ve stažených svalech nebyly žádné nervové signály. Hadi přepnuli na dýchání aktivací různých žeber podél těla.

Vzhledem k tomu, že podmanění a strávení oběti je jednou z nejaktivnějších věcí, které mohou tito hadi udělat, bude pravděpodobně nutné vyvinout schopnost přizpůsobit se, kde dýchají, než si osvojí svůj nový životní styl bránící žebra, aby se zajistilo, že se neudusí. . Dochází k závěru: „Pro hady by bylo obtížné vyvinout toto chování bez schopnosti dýchat.“

Reference: „Standardní plicní ventilace v Boa Constrictor“, od John G. Cabano, Scott M. Boback, Hannah I. Wheeler, Robert L. Siri, Charles F. Zwemer a Elizabeth Brainerd, 24. března 2022 K dispozici Journal of Experimental Biology.
doi: 10.1242/jp.243119