Las boa constrictoras respiran con diferentes secciones del tórax cuando sujetan a sus presas y digieren la cena.

Las últimas etapas del embarazo pueden dificultar la vida ya que el feto ejerce presión sobre el diafragma, lo que dificulta la respiración. Pero las Serpientes que sujetan a sus víctimas antes de que se las traguen enteras deben superar los desafíos respiratorios mientras sus pulmones están encadenados cada vez que comen.

“Sin diafragma, dependen completamente de los movimientos de sus costillas”, dice John Cabano (Universidad de Brown, EE. UU.), y agrega que los primeros ancestros de las serpientes tuvieron que superar el desafío de exprimir y digerir la respiración durante la cena. Pero no estaba claro cómo las serpientes modernas se salvan de la asfixia mientras encadenan a sus víctimas.

Una posibilidad era que los animales modificaran el área de la caja torácica que usan para inhalar, dependiendo de si están descansando, asfixiando a un animal o digiriendo. Pero nadie ha monitoreado en detalle los patrones de respiración de las serpientes mientras sometían sus cenas para comprobar si los animales podían modificar qué parte del tórax estaban usando.

Cabano y Elizabeth Brainerd (Universidad de Brown) aseguraron un manguito de presión arterial alrededor de las costillas de Snakestrait para restringir sus movimientos y descubrieron que los reptiles flácidos usan diferentes secciones de la caja torácica para respirar cuando sus costillas están constreñidas. Publicaron su descubrimiento de que la parte posterior del pulmón funciona como un fuelle, aspirando aire hacia el pulmón cuando las costillas delanteras no pueden moverse porque están exprimiendo a la presa hasta la muerte, en Revista de Biología Experimental.

Pero primero, Cabano colocó diminutas etiquetas de metal en dos costillas de cada reptil, un tercio del cuerpo de la serpiente y otro a la mitad, para visualizar cómo se movían las costillas usando rayos X. Luego colocó un tensiómetro en las costillas en ambas áreas y gradualmente aumentó la presión para inmovilizarlas. “O a los animales no les importó el puño o se pusieron a la defensiva y se dispusieron a tratar de que el investigador se fuera”, recuerda Capano, explicando que los reptiles realmente llenan sus pulmones cuando silban: “Esta fue una oportunidad para medir algunos de los las serpientes respiran más fuerte”, dice.

Al reconstruir los movimientos de las costillas de la boa, quedó claro que los animales podían controlar de forma independiente los movimientos de las costillas en diferentes partes de la caja torácica. Cuando el Snake Constrictor se mantuvo en el manguito con presión arterial aproximadamente un tercio del recorrido a lo largo del cuerpo, los animales respiraron usando las costillas hacia atrás, con las costillas balanceándose hacia atrás mientras se inclinaban hacia arriba para aspirar aire a los pulmones. Sin embargo, cuando las costillas se estrechan hacia la parte posterior del pulmón, las serpientes respiran usando las costillas más cercanas a la cabeza. De hecho, las costillas en el extremo distal del pulmón se mueven solo cuando agarran las costillas anteriores, aspirando aire profundamente en el área, aunque su suministro de sangre es deficiente y el cuerpo no recibe oxígeno. El extremo distal del pulmón actuaba como un fuelle, aspirando aire a través de la sección anterior del pulmón cuando ya no podía respirar por sí mismo.

Además, Cabano, Scott Boback y Charles Zwemer (ambos del Dickinson College de EE. UU.) filmaron y registraron las señales nerviosas que controlan los músculos de las costillas cuando se sujetan con un tensiómetro, mientras que Boback también filmó una serpiente con una cámara GoPro durante la cena. revelando que las costillas simplemente no se arreglaron. No había señales nerviosas en los músculos contraídos. Las serpientes cambiaron a respiración activando un conjunto diferente de costillas a lo largo del cuerpo.

Dado que someter y digerir a una víctima es una de las cosas más activas que pueden hacer estas serpientes, es probable que sea necesario desarrollar la capacidad de ajustar dónde respiran antes de adoptar su nuevo estilo de vida que les obstruye las costillas, para asegurarse de que no se asfixien. . Concluye: “Habría sido difícil para las serpientes desarrollar estos comportamientos sin la capacidad de respirar”.

Referencia: “El sistema de ventilación pulmonar de la boa constrictor”, por John J. Cabano, Scott M. Boback, Hannah I. Wheeler, Robert L. Siri, Charles F. Zwemer y Elizabeth Brainerd, 24 de marzo de 2022. Disponible aquí. Revista de Biología Experimental.
doi: 10.1242/jp.243119