چرا مار‌های بوآ هنگام فشار دادن مرگبار طعمه خفه نمی‌شوند؟

راز بقا: مار‌های بوآ برای شکار به دور طعمه خود می‌پیچند و با عضلات شکمی چنان فشاری به آن وارد می‌کنند که استخوان‌های شکار را درهم‌شکسته و آن را بکشند. با این حال برای محققان سوال بود که چطور این فرآیند، که در حالت طبیعی باید مجرای تنفسی مار را مسدود کند، منجر به خفگی خود حیوان نمی‌شود؟

دانشمندان اکنون می‌گویند سرانجام دریافته‌اند که چطور مار‌های بوآ از راهی استفاده می‌کنند که به هنگام منقبض کردن شدید عضلات بتوانند نفس بکشند و جریان هوا را در ریه‌های خود داشته باشند.

یک مطالعه جدید در دانشگاه براون آمریکا نشان می‌دهد مار‌های بوآ با تنظیم بخش‌هایی از قفسه سینه خود که برای تنفس استفاده می‌کنند، از خفگی خود در طول این فرآیند جلوگیری می‌کنند. در واقع بر خلاف انسان‌ها که از عضلات دیافراگمی تنها در زیر قفسه سینه برخوردارند، مار‌ها به طور کامل و دقیقی بر بخش‌های مختلف قفسه سینه خود کنترل دارند و هنگام پیچیدن دور شکار و بلع و هضم وعده غذایی می‌توانند آن‌ها را به دلخواه به خدمت بگیرند.

دانشمندان برای تحقیق خود نشانگر‌های فلزی کوچکی به دو دنده این خزنده چسباندند تا بتوانند نحوه حرکت دنده‌ها را با استفاده از اشعه ایکس تعقیب و مجسم کنند. سپس یک «کاف» دستگاه فشار خون، یا همان بالشتک‌های پلاستیکی بادشونده، روی دنده‌ها در هر دو ناحیه قرار دادند و فشار را به تدریج بالا بردند تا مار‌ها در آن نقاط بی‌حرکت شوند.

بی‌حرکت شدن مار‌ها بر اثر فشار روی دنده‌هایشان دقیقا همان مکانیزم پیچیدن به دور طعمه و فشار به آن را بازتولید کرد. محققان می‌گویند زمانی که مار‌ها نهایت فشار را روی شکار خود می‌آورند دنده‌های درگیر دیگر نمی‌توانند حرکت کنند. در نتیجه مار‌ها دنده‌های بخش عقب را فعال کرده و با حرکات موجی هوا را داخل خود می‌کشد.

با بازسازی حرکات دنده‌های مارها، دانشمندان دریافتند که منقبض‌کننده‌های عضلانی بوآ می‌توانند به طور مستقل حرکات دنده‌ها را در قسمت‌های مختلف قفسه سینه کنترل کنند و با حرکت دادن دقیق و جابجایی دنده‌ها بخش‌های فوقانی آن‌ها را سمت سر حیوان متمایل می‌کنند تا هوا به داخل ریه‌ها جریان یابد.

دانشمندان می‌گویند دنده‌های انتهایی ریه در حالت عادی حرکتی ندارند و تنها زمانی شروع به تحرک می‌کنند که دنده‌های جلویی قفل شده باشند.

پژوهشگران همچنین در جریان این مطالعه از سیگنال‌های عصبی که ماهیچه‌های دنده را کنترل می‌کنند تصویربرداری کردند. این داده‌ها نشان داد که دنده‌های زیر فشار سیگنال‌های عصبی را دریافت نمی‌کردند و در عوض مار‌ها دنده‌های بیشتر دیگری را فعال می‌کنند تا تنفس بتواند روال طبیعی خود را ادامه دهد.

از آنجایی که کشتن طعمه و هضم آن یکی از انرژی‌برترین فعالیت‌ها برای مار‌های بوآ است، دانشمندان می‌گویند توانایی تنظیم جایگاه تنفس یک ویژگی در این حیوانات است تا بتوانند تکامل پیدا کنند.

نتایج مطالعات جدید در ژورنال علمی «بیولوژی تجربی» (Experimental Biology) منتشر شده است.