Glavni Novice Kako se udavi izognejo zadušitvi, ko stiskajo svoj plen?

Kako se udavi izognejo zadušitvi, ko stiskajo svoj plen?

rentgenski posnetek prikazuje udava, ki za dihanje uporablja prsni koš, medtem ko en del njegovega telesa stisne manšeta za krvni tlak

Ta video prikazuje udava, ki za dihanje uporablja prsni koš, medtem ko je en del njegovega telesa stisnjen z manšeto za krvni tlak. (Zasluge za sliko: John Capano)

Udavi slovijo tako, da lovijo tako, da ujamejo svoj plen v zasedi in nato s svojimi mišičnimi tuljavami stisnejo ujete živali do smrti.

Toda kot udav stisne svoje telo okoli žrtve inprekine dotok krvi v možgane te živali, kako se kača izogne ​​temu, da iz svojih pljuč iztisne ves zrak in se pri tem zaduši?

Izkazalo se je, da lahko udav hitro prilagodi, kateri del prsnega koša uporablja za dihanje, glede na študijo, objavljeno 24. marca 2022 v Journal of Experimental Biology (odpre se v novem zavihku)(JEB). Torej, če udav ujame veverico ali podgano s sprednjo polovico svojega telesa, bo konstriktor nato uporabil rebra dlje navzdol po njenem rezancem podobnem telesu, da bo nadaljeval dihanje, ko bo zdrobil glodavca. Podobno bodo rebra, ki so bližje živalski glavi, prevzela, če so zadnja rebra trenutno pritisnjena na imobilizirano žival.

'Konstrikcija je neverjetno energijsko obremenjujoče vedenje in skoraj zagotovo zahteva visoke potrebe po kisiku,' je dejal David Penning, docent za biologijo na univerzi Missouri Southern State, ki ni bil vključen v študijo. Nova raziskava 'pomaga odpraviti nekaj zmede glede tega, kako pride do vnosa kisika med tem postopkom obdavčitve.'

Sorodno: Kako sikajo kače, če nimajo sprednjih zob?

Poleg tega, da je razkril, kako boe dihajo med zožitvijo, 'mislim, da je to delo mogoče uporabiti za sklepanje večjih razsežnosti, ki presegajo le udava,' je Penning povedal Live Science v elektronski pošti. 'Ne samo, da zelo malo vemo o tem, kako kače delujejo, prav tako malo vemo o resničnih presnovnih zahtevah večine njihovih dejavnosti.'

Evolucija kačjih pljuč

Ta zmožnost nadzora nad tem, kateri del prsnega koša je vključen v dihanje, je verjetno omogočila boam, da so se razvile v sedanje oblike, je dejal prvi avtor študije John Capano, podoktorski znanstveni sodelavec na Oddelku za ekologijo, evolucijo in biologijo organizmov na Univerzi Brown. 'Zdi se, da ne bi mogli razviti zožitve, da bi ubili res velike stvari, če ogrožate prezračevanje pljuč,' je dejal Capano.

Ta natančna strategija dihanja verjetno tudi pomaga boam preživeti proces požiranja in prebave velikega plena, saj ti izdatni obroki omejujejo gibanje reber živali od znotraj, je Capano povedal za Live Science. V svojem poročilu avtorji študije teoretizirajo, da druge vrste kač verjetno uporabljajo isto metodo dihanja in da se je metoda verjetno razvila v tandemu z zelo gibljivimi kačjimi lobanjami, ki se zvijajo, tako da lahko živali ovijejo svoje čeljusti okoli ogromnega plena in ga pogoltnejo. en požirek, je dodal.

Za razliko od ljudi kače nimajodiafragme, velike kupolaste mišice, ki se skrčijo in sploščijo, da omogočijo človekupljučarazširiti in napolniti z zrakom ter nato sprostiti in stisniti pljuča, da potisne zrak ven. Namesto tega kače uporabljajo mišice, pritrjene na njihova rebra, da spremenijo prostornino prsnega koša in omogočijo zraku v pljuča in iz njih.

Ko živali dihajo s prsnim košem, običajno uporabljajo majhne mišice, imenovane medrebrne mišice, ki potekajo med sosednjimi rebri, je dejal Capano. Te živali uporabljajo medrebrne mišice za premikanje celotnih 'blokov' reber naenkrat, namesto da bi imele natančno nastavljen in neodvisen nadzor nad posameznimi rebrnimi kostmi.

Za primerjavo, boe in druge kače za dihanje uporabljajo predvsem mišice levator costae; vsak levator costa poteka od hrbtenice do enega od več kot 400 kačjih reber. V svoji novi študiji je ekipa razkrila, kako lahko vsak levator costa 'v bistvu veliko bolj diskretno nadzoruje gibe,' je dejal Capano. 'Lahko samo dvigne to posamezno rebro.' Ko se levator costa skrči, potegne rebro nazaj, kot vrata na tečaju, hkrati pa povzroči rahlo rotacijo kosti; ti občutljivi gibi nadzorujejo, kdaj in kje se lahko kačja pljuča napihnejo.

Vse kače imajo popolnoma razvita desna pljuča, vendar glede na poročilo iz leta 2015 v reviji ima lahko kača šibka leva pljuča ali pa sploh nima levega pljuča. PLOS ena (odpre se v novem zavihku). Udavi sodijo v prvo skupino, saj imajo majceno levo pljučno krilo in dolgo desno pljučno krilo, ki je približno tretjino daljše od telesa kače, ugotavlja poročilo JEB.

Sprednja ena tretjina dolgih pljuč, ki je najbližje kačji glavi, vsebuje tkivo, ki lahko izvaja izmenjavo plinov, kar pomeni, da lahko prenaša kisik v krvni obtok in odstrani ali izdihne odpadne snovi, npr. ogljik dioksid. Zadnji dve tretjini pljuč ne moreta opravljati izmenjave plinov in sta v bistvu 'samo vreča', je dejal Capano.

fotografija udava z označenimi različnimi deli kače, ki prikazujejo, kje med različnimi vedenji pride do dihanja na rebra

Ta slika poudarja različne predele reber, ki jih udav uporablja za dihanje med počitkom, stiskanjem plena in prebavljanjem obroka.(Zasluge za sliko: Scott Boback)

Znanstveniki imajo različne teorije o funkciji tega vrečastemu predelu, vendar nova študija podpira zamisel, da deluje kot nekakšen meh, ki pomaga črpati zrak skozi sprednji del pljuč, ki izmenjuje pline, je dejal Capano. Torej, ko se sprednji del pljuč ne more popolnoma razširiti – ko je udav zaposlen s prigrizkom – lahko zadnji del pljuč še vedno potegne zrak skozi tkivo in omogoči izmenjavo plinov.

'Tudi če se vaša sprednja [pljuča] ne morejo premakniti ali četudi jih nekaj stiska, lahko še vedno vlečete zrak skozi njih,' je dejal Capano. 'In potem s tem še vedno vlečete oksigeniran zrak skozi vaše žilno tkivo.'

Sorodno: Kaj je bilo prej: kačji zobje ali strup?

Ekipa je ugotovila, da so udavi uporabljali to edinstveno metodo dihanja tako, da so odraslim udavom v svojem laboratoriju namestili manšete za krvni tlak, da bi omejili gibanje nekaterih kačjih reber. Ekipa je uporabila različne tehnike za merjenje pretoka zraka v in iz kačjih pljuč ter električne aktivnosti različnih mišic. Uporabili so tudi tehniko, imenovano 'rentgenska rekonstrukcija gibljive morfologije' (XROMM), da bi spremljali, kako se kačja rebra premikajo v realnem času.

Uporaba XROMM je vključevala postavitev majhnih kovinskih oznak na nekaj reber kač in nato skeniranje živali od strani in od zgoraj, ko so se premikale. S kombinacijo posnetkov, posnetih z obeh zornih kotov, je ekipa ujela, kako se rebra premikajo v treh dimenzijah, in ustvarila podrobne modele prsnega koša v gibanju, je dejal Capano.

Nova študija lepo zajame, kako se gibanje boasovih reber spreminja kot odziv na manšeto za krvni tlak, ki pritiska na žival z vseh strani, je dejal Penning. Kljub temu, ko kača dejansko stisne žival, stran kače, ki je v stiku s plenom, 'verjetno opravi večji del sile,' medtem ko je druga stran kače morda manj stisnjena, v primerjavi s tem je opozoril.

Torej lahko pride do majhnih razlik v tem, kako kače prilagodijo svoje dihanje, da se prilagodijo pritisku manšete, v primerjavi s tem, ko dušijo plen; Penning je dejal, da bi ga zanimalo, da bi te razlike raziskali v prihodnosti. V prihodnosti je Capano dejal, da ga zanima preučevanje, kako boe in druge kače premikajo rebra med različnimi dinamičnimi vedenji, kot je drsenje.

Zanimivi Članki