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Comment les boas évitent de s’étouffer quand ils pressent leur proie

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Crédits : Kapa65/Pixabay

Comment les boas font-ils pour couper le flux sanguin vers le coeur et le cerveau de leurs proies sans presser tout l’air de leurs propres poumons ? Selon une étude, il s’avère que ces serpents peuvent rapidement ajuster la section de leur cage thoracique qu’ils utilisent pour respirer.

D’abord, il frappe et s’accroche à sa proie avec ses dents, puis il enroule étroitement son corps autour de sa victime, coupant le flux sanguin vers le cœur et le cerveau. Ensuite, il ouvre sa mâchoire et l’avale en entier. De puissants muscles se chargent alors de la déplacer jusqu’à l’estomac où elle sera digérée en quatre à six jours.

Regarder un boa constricteur capturer et consommer sa proie, c’est quelque chose. Mais comment ces serpents s’y prennent-ils pour étouffer leurs victimes sans s’étouffer eux-mêmes dans le processus ? Dans le cadre d’une étude, des biologistes de l’Université Brown et du Dickinson College ont mené une série d’expériences pour en savoir plus. Leurs travaux sont publiés dans le Journal of Experimental Biology.

Une anatomie différente

Contrairement aux humains, les serpents n’ont pas de diaphragme, ces gros muscles qui se contractent et s’aplatissent pour permettre aux poumons de se dilater et de se remplir d’air. Au lieu de cela, ces reptiles utilisent des muscles attachés à leurs côtes (plus de quatre cents) pour modifier le volume de leur cage thoracique et permettre à l’air d’entrer et de sortir de leurs poumons.

Rappelons également que tous les serpents ont des poumons droits complètement développés. En revanche, selon l’espèce, un serpent peut avoir un poumon gauche très chétif, voire pas de poumon gauche du tout. Les boas constricteurs appartiennent au premier groupe. Ils développent donc un petit poumon gauche et un long poumon droit. Ce dernier fait environ un tiers de la longueur du corps du serpent.

Cela étant dit, dans le cadre de ces travaux, les chercheurs ont utilisé une combinaison de techniques afin de recueillir des données critiques sur le flux d’air, l’activation musculaire et le mouvement des côtes in vivo de plusieurs boas nés en captivités.

Moduler sa cage thoracique

Au cours de leurs travaux, les scientifiques ont découvert que les boas constricteurs ont une capacité remarquable à utiliser de manière sélective différentes sections de leur cage thoracique pour respirer pendant la constriction. Ainsi, lorsqu’une pression est appliquée sur un tiers de la longueur du corps, les serpents répondent en activant les côtes situées plus en arrière. Les muscles intercostaux se dilatent, permettant à l’air de s’engouffrer. À l’inverse, lorsque la pression est appliquée plus bas, les serpents activent les côtes situées plus près de la tête pour respirer.

À noter également que toutes les parties de leur poumon ne fonctionnent pas de la même manière. Le premier tiers supérieur contient en effet des tissus capables de réaliser des échanges gazeux, notamment de faire passer l’oxygène dans la circulation sanguine, ce qui n’est pas le cas des parties inférieures qui agissent plutôt comme de simples « sacs ». Les chercheurs ont ici observé que lorsque la partie haute est comprimée, la partie basse du poumon peut toujours prendre le relais en stockant l’air, puis en le renvoyant vers la zone supérieure pour permettre la respiration.

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Les différentes régions des côtes utilisées pour respirer pendant le repos, la constriction et la digestion. Crédits : Scott Boback

Selon John Capano, principal auteur de ces travaux, ces capacités ont probablement permis aux boas d’évoluer vers leurs formes actuelles. « Il ne semble pas que vous puissiez faire évoluer la constriction pour tuer de très grosses choses si vous compromettez la ventilation pulmonaire« .

Dans leur rapport, les auteurs émettent aussi l’hypothèse que d’autres espèces de serpents utilisent également cette même méthode de respiration. Selon eux, celle-ci aurait probablement évolué en tandem avec les crânes très mobiles de ces reptiles qui se contorsionnent pour que les animaux puissent enrouler leurs mâchoires autour d’énormes proies avant de les avaler en entier.