蟒蛇在將獵物擠壓致死時如何避免窒息？

美國布朗大學的John Capano表示：“由于沒有橫膈膜，它們完全依靠肋骨的運動。”他補充說，最早的蛇類祖先必須克服在擠壓和消化晚餐時的呼吸挑戰。但是并不清楚現代蛇在擠壓它們的獵物時如何避免窒息。

一種可能性是，這些動物根據它們是在休息、扼殺動物還是在消化，調整它們用來吸氣的肋骨的哪個區域。但是沒有人詳細監測過蛇在制服它們的獵物時的呼吸模式，以檢查動物是否能調整它們使用的肋骨的哪一部分。

Capano和Elizabeth Brainerd（布朗大學）將一個血壓袖帶固定在蟒蛇的肋骨上，以限制它們的活動，并發現這些爬行動物在肋骨收縮時使用肋骨的不同部分來呼吸。他們在《實驗生物學雜志》上發表了他們的發現，即肺的后部像風箱一樣工作，當進一步向前的肋骨因為擠壓獵物而無法再移動時，將空氣吸入肺部。

但首先，Capano在每只爬行動物的兩根肋骨上安裝了微小的金屬標記--一根在蛇身體的三分之一處，另一根在一半處--以便用X射線來觀察肋骨的移動情況。然后，他在這兩個區域的肋骨上放置了一個血壓袖帶，并逐漸增加壓力以固定它們。“這些動物要么不介意袖帶，要么變得有防御性，并發出嘶嘶聲，試圖讓研究人員離開。”Capano回憶說。他解釋說：“這是一個測量蛇類一些最大呼吸的機會。”

通過重建蟒蛇的肋骨運動，研究人員發現，很明顯這些動物能夠獨立控制肋骨不同部分的運動。當蟒蛇被血壓袖帶沿身體三分之一處抓住時，動物使用更靠后的肋骨進行呼吸，向后擺動肋骨，同時將它們翻起，將空氣吸入肺中。然而，當肺部后部的肋骨被壓縮時，蛇使用靠近頭部的肋骨進行呼吸。事實上，只有當向前的肋骨被抓住時，肺部遠端的肋骨才會移動，將空氣吸入該區域深處，盡管它的血液供應很差，不為身體提供氧氣。肺的遠端，表現得像一個風箱，當它不能再為自己呼吸時，將空氣拉到肺的前部。

此外，Capano、Scott Boback 和 Charles Zwemer（均來自美國狄金森學院）拍攝并記錄了血壓袖帶收縮時控制肋骨肌肉的神經信號，而Boback還用GoPro拍攝了一條蛇的進食過程，揭示了肋骨并不是簡單地被固定不動。收縮的肌肉中沒有神經信號；蛇已經通過激活身體更遠處的另一組肋骨轉向了呼吸。

由于制服和消化獵物是這些蛇能做的最有活力的事情之一，它們在采用新的阻礙肋骨的生活方式之前，可能必須進化出調整呼吸位置的能力，以確保它們不會窒息。研究人員總結說：“如果沒有呼吸的能力，蛇很難進化出這些行為。”