Les boas constricteurs respirent avec différentes sections du thorax lorsqu’ils retiennent leurs proies et digèrent le souper.
Les derniers stades de la grossesse peuvent rendre la vie difficile car le fœtus exerce une pression sur le diaphragme, ce qui rend la respiration difficile. Mais les serpents qui retiennent leurs victimes avant de les avaler entières doivent surmonter des difficultés respiratoires alors que leurs poumons sont enchaînés chaque fois qu’ils mangent.
« Sans diaphragme, ils dépendent complètement des mouvements de leurs côtes », explique John Cabano (Brown University, USA), ajoutant que les premiers ancêtres des serpents ont dû surmonter le défi de presser et de digérer la respiration du dîner. Mais il n’était pas clair comment les serpents modernes se sauvent de la suffocation tout en enchaînant leurs victimes.
Une possibilité était que les animaux modifient la zone de la cage thoracique qu’ils utilisent pour l’inhalation, selon qu’ils se reposent, étouffent un animal ou digèrent. Mais personne n’a surveillé en détail les schémas respiratoires des serpents pendant qu’ils soumettaient leurs dîners pour vérifier si les animaux pouvaient modifier quelle partie du thorax ils utilisaient.
Cabano et Elizabeth Brainerd (Brown University) ont fixé un brassard de tensiomètre autour des côtes de Snakestrait pour limiter leurs mouvements et ont découvert que les reptiles mous utilisent différentes sections de la cage thoracique pour respirer lorsque leurs côtes sont resserrées. Ils ont publié leur découverte selon laquelle l’arrière du poumon fonctionne comme un soufflet, aspirant de l’air dans le poumon lorsque les côtes avant ne peuvent pas bouger parce qu’elles serrent la proie à mort, en Journal de biologie expérimentale.
Mais d’abord, Cabano a attaché de minuscules étiquettes métalliques à deux côtes de chaque reptile – un tiers du corps du serpent et un autre à mi-chemin – pour visualiser comment les côtes se déplaçaient à l’aide de rayons X. Il a ensuite placé un tensiomètre sur les côtes dans les deux zones et a progressivement augmenté la pression pour les immobiliser. « Soit les animaux ne se souciaient pas de la manchette, soit ils étaient sur la défensive et prêts à essayer de faire partir le chercheur », se souvient Capano, expliquant que les reptiles remplissent vraiment leurs poumons lorsqu’ils sifflent : « C’était l’occasion d’évaluer certaines des les serpents respirent le plus », dit-il.
En reconstituant les mouvements des côtes du boa, il était clair que les animaux étaient capables de contrôler indépendamment les mouvements des côtes dans différentes parties de la cage thoracique. Lorsque le Snake Constrictor était maintenu dans le brassard avec une pression artérielle d’environ un tiers du corps, les animaux respiraient en utilisant les côtes vers l’arrière, les côtes se balançant vers l’arrière tout en les inclinant vers le haut pour aspirer l’air dans les poumons. Cependant, lorsque les côtes se rétrécissent vers l’arrière du poumon, les serpents respirent en utilisant les côtes les plus proches de la tête. En fait, les côtes à l’extrémité distale du poumon ne bougent que lorsqu’elles saisissent les côtes antérieures, aspirant l’air profondément dans la zone, bien que leur apport sanguin soit médiocre et que le corps ne soit pas alimenté en oxygène. L’extrémité distale du poumon, elle agissait comme un soufflet, aspirant l’air à travers la section antérieure du poumon lorsqu’il ne pouvait plus respirer par lui-même.
De plus, Cabano, Scott Boback et Charles Zwemer (tous deux du Dickinson College aux États-Unis) ont filmé et enregistré les signaux nerveux qui contrôlent les muscles des côtes lorsqu’ils sont resserrés par un brassard de tensiomètre, tandis que Boback a également filmé un serpent avec une GoPro en mangeant, révélant que les côtes n’étaient pas simplement persistantes. Il n’y avait pas de signaux nerveux dans les muscles contractés. Les serpents sont passés à la respiration en activant un ensemble différent de côtes le long du corps.
Étant donné que maîtriser et digérer une victime est l’une des choses les plus actives que ces serpents puissent faire, il sera probablement nécessaire de développer la capacité d’ajuster l’endroit où ils respirent avant d’adopter leur nouveau mode de vie d’obstruction des côtes, pour s’assurer qu’ils ne s’étouffent pas. . Il conclut: « Il aurait été difficile pour les serpents de développer ces comportements sans la capacité de respirer. »
Référence : « Standard Lung Ventilation in the Boa Constrictor », par John G. Cabano, Scott M. Boback, Hannah I. Wheeler, Robert L. Siri, Charles F. Zwemer et Elizabeth Brainerd, 24 mars 2022 Disponible Journal de biologie expérimentale.
doi : 10.1242/jp.243119
