致命絞纏 蛇之呼吸
蛇猛力擠壓獵物時，自己如何不窒息？
當紅尾蚺（boa constrictor）和其他具絞纏能力的蛇類以致命纏繞困住獵物時，不僅在對獵物施加壓力，也會擠到自己的肺部。近期研究顯示，這些特別的爬行類以複雜的呼吸方式避免自己窒息。
蛇類不像哺乳動物只靠一塊橫膈肌讓肺部脹大，而是運用極長的胸廓（rib cage）周圍的一連串肌肉。但擠壓正在掙扎的獵物同時會限制這些肌肉活動，科學家長久以來對蛇類如何在這種矛盾現象中存活相當困惑。
美國布朗大學的卡帕諾（John Capano）領導的研究團隊在今年3月《實驗生物學期刊》發表研究指出，紅尾蚺可隨意在胸腔未受阻礙的任何部位選擇移動單一肋骨的肌肉。因此，牠們肺部的各個小區域能發揮類似幫浦的作用，使吸入的空氣流過受擠壓的部位，盡可能吸入最多的氧。卡帕諾說：「許多情況下，若紅尾蚺沒有讓空氣流經（肺部受擠壓的地方），那些區域就有可能會整個塌陷下去。」
為探究此一過程，研究人員以測量血壓時使用的壓脈帶包覆住紅尾蚺，施壓於胸部的某些部位，接著以固定在口鼻處的小型面罩測量呼吸流量。然而，那些蛇顯然相當抗拒面罩。卡帕諾說：「艱巨挑戰之一，就是得讓動物配合使用實驗設備。」
研究人員之後還是觀察到，身上綁了壓脈帶的紅尾蚺如何進行選擇性呼吸來攝入足夠空氣。電生理活動和X光影像的記錄證實，神經脈衝有策略地活化了未受縛區域的特定肌肉。那些蛇甚至沒有嘗試用胸廓的受縛部位呼吸，只用仍可移動的肋骨上的肌肉。研究人員認為，這種能力是蛇類在演化史早期發展出來，如此一來，牠們就能吞入比自己體型更大的獵物。
巴西聖保羅大學（University of Sao Paulo）研究蛇的狄紹薩（Eletra de Souza）未參與此項研究，她評論：「論文作者做了非常聰明的生物力學實驗。蛇的骨骼和形態適應總會出乎我意料。這些動物沒有四肢還能擁有如此好的因應能力，真是奇妙。」
【欲閱讀全文或更豐富內容，請參閱〈科學人知識庫〉2022年第246期08月號】
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