Comment les boas constricteurs peuvent respirer même lorsqu’ils écrasent leur proie

Regarder un boa constrictor capturer et consommer sa proie est quelque chose. D’abord, le serpent frappe et s’accroche à la proie avec ses dents, puis il enroule étroitement son corps autour de la pauvre créature et en extrait lentement la vie. Le constricteur coupe le flux sanguin vers le cœur et le cerveau. Ensuite, le boa ouvre sa mâchoire et avale la proie entière. Le boa utilise ses muscles pour déplacer sa proie le long de son corps jusqu’à l’estomac, où la varmint malchanceuse est digérée au cours des quatre à six jours suivants.

Les boas constricteurs consomment principalement divers rongeurs, lézards et oiseaux de taille moyenne. Ils sont également connus pour manger des proies encore plus grosses, notamment des singes, des cochons sauvages et des ocelots. Indépendamment de ce qui est au menu, comment les serpents parviennent-ils à respirer lorsqu’ils écrasent un animal à mort, puisque cette constriction comprime également inconfortablement les propres côtes des boas ? Contrairement aux mammifères (y compris les humains), les boas constricteurs n’ont pas de diaphragme séparé. Ils dépendent entièrement du mouvement de leurs côtes pour respirer.

Des biologistes de l’Université Brown et du Dickinson College ont mené une série d’expériences pour en savoir plus, et ils ont décrit leurs résultats dans un nouvel article publié dans le Journal of Experimental Biology. Les boas constricteurs, ont-ils découvert, ont une capacité remarquable à utiliser de manière sélective différentes sections de leur cage thoracique pour respirer pendant la constriction. Chaque fois que les côtes les plus proches de la tête sont obstruées, les poumons servent essentiellement de soufflet pour aspirer l’air afin que le serpent puisse encore respirer.

L’équipe a utilisé une combinaison de techniques pour son étude afin de recueillir des données critiques sur le flux d’air, l’activation musculaire et le mouvement des côtes in vivo. Tous les serpents utilisés dans les expériences sauf un sont nés en captivité, élevés à partir de boas constricteurs capturés au Belize. La seule valeur aberrante a été achetée auprès d’un éleveur de reptiles réputé, selon les auteurs.

Le co-auteur John Capano de l’Université Brown a réalisé les expériences aux rayons X, en utilisant une technique connue sous le nom de XROMM (reconstruction par rayons X de la morphologie en mouvement) pour créer des films aux rayons X des serpents. Il a également pris des tomodensitogrammes et a utilisé ces données pour reconstruire les mouvements des côtes et des vertèbres dans un modèle informatique. Capano a d’abord attaché de minuscules marqueurs métalliques à deux côtes de chacun des trois boas constricteurs femelles adultes. Un marqueur a été placé à environ un tiers de la longueur du corps et l’autre a été placé à mi-chemin.

Ensuite, Capano a placé des brassards de tension artérielle sur les côtes à ces deux endroits et a progressivement augmenté la pression pour immobiliser les serpents, simulant essentiellement ce qui se passerait lorsqu’ils écraseraient leur proie. Certains serpents ne semblaient pas se soucier du brassard, selon Capano, tandis que d’autres sifflaient. Cette dernière réponse s’est avérée idéale pour les expériences, car le sifflement oblige les serpents à remplir leurs poumons d’air. Par conséquent, les serpents sifflants ont produit les plus grandes respirations que Capano a pu mesurer.

L’équipe a utilisé la pneumotachographie (souvent utilisée pour étudier l’apnée du sommeil et les troubles associés chez l’homme) pour surveiller le flux d’air dans cinq boas constricteurs, fabriquant de petits masques légers pour les serpents à partir de bouteilles en plastique. Les respirations du serpent sont traversées par un tube en PVC contenant un fin treillis métallique pour offrir une certaine résistance au flux d’air. La différence de pression sur cette résistance fixe donne le débit.

Les auteurs ont reconnu que ces résultats étaient incohérents, principalement parce que les serpents n’arrêtaient pas d’enlever leurs masques. (Même les humains trouvent la procédure inconfortable, on ne peut donc pas blâmer les serpents.) Cependant, la méthode a fourni des données fiables sur les variations de pression et les changements de volume lorsque les serpents inspiraient et expiraient, et les biologistes ont pu confirmer visuellement ces données dans les vidéos radiographiques dans plusieurs cas.

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