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    Come i boa si salvano dal soffocare quando costringono e digeriscono la cena

    Credito:Pixabay/CC0 di dominio pubblico

    Le fasi successive della gravidanza possono rendere la vita difficile poiché il feto preme contro il diaframma, rendendo difficile la respirazione. Ma i serpenti che costringono le loro vittime prima di ingoiarle intere devono superare le difficoltà della respirazione mentre i loro polmoni sono limitati ogni volta che cenano. "Senza diaframma, si basano interamente sui movimenti delle costole", afferma John Capano (Brown University), aggiungendo che i primi antenati dei serpenti devono aver superato la sfida della respirazione mentre strizzano e digeriscono la cena.

    Ma non era chiaro come i serpenti moderni si salvassero dal soffocare mentre costringono le loro vittime. Una possibilità era che gli animali regolassero quale regione della gabbia toracica usano per inalare, a seconda che stiano riposando, strozzando un animale o digerindo. Tuttavia, nessuno aveva monitorato in dettaglio gli schemi respiratori dei serpenti nell'atto di sottomettere la loro cena per verificare se gli animali possono regolare quale sezione della gabbia toracica usano.

    Così, Capano ed Elizabeth Brainerd (Brown University) si sono assicurati un bracciale per la pressione sanguigna attorno alle costole dei boa constrictor per limitare i loro movimenti e hanno scoperto che i rettili sinuosi usano diverse sezioni della gabbia toracica per respirare quando le loro costole sono costrette. Hanno scoperto che la sezione posteriore del polmone funziona come un mantice, aspirando aria nel polmone quando le costole più in avanti non possono più muoversi perché stanno schiacciando la preda a morte, e hanno pubblicato la loro scoperta in Journal of Experimental Biology io> .

    Capano ha attaccato minuscoli pennarelli di metallo a due costole di ciascun rettile, una a un terzo del corpo del serpente e un'altra a metà, per visualizzare come si muovevano le costole usando i raggi X. Ha quindi posizionato un bracciale per la pressione sanguigna sulle costole in entrambe le regioni, aumentando gradualmente la pressione per immobilizzarle. "O agli animali non importava il polsino o si sono messi sulla difensiva e sibilavano per cercare di convincere il ricercatore ad andarsene", ricorda Capano, spiegando che i rettili si riempiono davvero i polmoni quando sibilano. "Questa è stata un'opportunità per misurare alcuni dei più grandi respiri che i serpenti fanno", dice.

    Ricostruendo i movimenti delle costole dei boa constrictor, è stato chiaro che gli animali erano in grado di controllare i movimenti delle costole in diverse porzioni della gabbia toracica in modo indipendente. Quando i boa constrictor sono stati afferrati dal bracciale della pressione sanguigna a un terzo del percorso lungo il corpo, gli animali hanno respirato usando le costole più indietro, facendo oscillare le costole all'indietro mentre le sollevavano per aspirare aria nei polmoni. Tuttavia, quando le costole verso la parte posteriore del polmone erano costrette, i serpenti respiravano usando le costole più vicine alla testa. In effetti, le costole all'estremità del polmone si sono mosse solo quando le costole anteriori sono state afferrate, aspirando aria in profondità nella regione, anche se ha uno scarso afflusso di sangue e non fornisce ossigeno al corpo. The far end of the lung was behaving like a bellows, pulling air through the front section of the lung when it could no longer breathe for itself.

    In addition, Capano, Scott Boback and Charles Zwemer (both from Dickinson College), filmed and recorded the nerve signals controlling the rib muscles when constricted by the blood pressure cuff, while Boback also filmed a snake with a GoPro as it dined, revealing that the ribs were not simply being held immobile. There were no nerve signals in the constricted muscles; the snakes had shifted to breathing by activating a different set of ribs further along the body.

    As subduing and digesting a victim is one of the most energetic things these snakes can do, it was probably essential that they evolved the ability to adjust where they breathe before adopting their new rib-hindering lifestyle to ensure that they didn't suffocate themselves.

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