В процессе дыхания у змей задействованы ребра, расположенные вдоль всего тела пресмыкающихся. Исследование показало, что удавы могут «выбирать», какими участками тела дышать. Когда верхние части заняты добычей, в процесс дыхания включаются мышцы и ребра, расположенные ближе к хвосту змеи.
Исследователи из Университета Брауна под руководством Джона Капано изучили, как сочетаются процессы удушения, заглатывания и дыхания у удавов. Для проведения своего эксперимента ученые надели на змей манжеты, которые используются для измерения артериального давления. Это устройство сдавливало различные части тела змеи, чтобы зафиксировать ребра и помешать дыханию.
Для того, чтобы посмотреть, как двигаются кости змеи, ученые использовали технологию XROMM. На нескольких ребрах удава разместили металлические маркеры. Рентгеновские снимки в двух проекциях фиксировали изменение положения меток. На основе полученных снимков ученые восстановили последовательности движения ребер.
«Кроме того, мы надели на змей специальные шлемы, которые измеряли потоки входящего и выходящего воздуха, чтобы подтвердить, что удавы продолжают дышать», — рассказывает Капано.
У удавов более двухсот пар ребер, которые расположены вдоль всего тела. Обычно при дыхании мышцы вращают ребра, чтобы нагнетать воздух внутрь или выпускать его. Как и остальные части змеи, легкие у этих пресмыкающихся тянутся вдоль всего тела. Ученые считают, что часть легких, которая расположена ближе всего к голове, отвечает за газообмен. Нижняя часть легких почти не имеет сосудов и напоминает пустые мешки.
Когда удавы хватают добычу, верхняя части их тела сдавливает жертву, а значит ребра в этих местах не могут двигаться, поддерживая дыхание. При заглатывании добычи эта часть тела значительно расширяется, чтобы проглотить большой объект, и также не может активно двигаться.
Исследование показало, что в этих случаях у змеи начинают работать ребра, расположенные ближе к хвосту. При этом мешкообразные части легких работают как меха, которые используются, например, для нагнетания воздуха в кузнице. Активное расширение нижних частей легких приводит к втягиванию воздуха в участки этого органа, в которых происходит газообмен.
Читать далее
«Джеймс Уэбб» сделал самую четкую фотографию звезды в истории
Разработки московских радиологов по ИИ вошли в основу федеральных стандартов
Квантовая зарядка позволит рекордно быстро заряжать электромобили