tváří v tvář hrozbě dravce, semi-vodní anoly-druh ještěrky pocházející z Ameriky—udělají skok víry, vrhnou se ze skal a ponoří se do vody. Tam, na dně rychle tekoucích potoků, mohou zůstat ponořeni až 18 minut a čekat, až bude bezpečné plazit se zpět na zemi.
ale jak mohou ještěrky, jejichž plíce jsou vyvinuty pro dobrý vzduch ole, tak dlouho zadržet dech? Zdá se, že nemusí. Podle nedávné studie provedené evolučními Biology na University of Toronto, tito plazi milující vodu využívají svou vlastní formu potápěčských vědců vhodně vytvořených „rebreathing“.“Dříve ekologové pozorovali tuto techniku pouze u členovců, jako jsou pavouci a chyby.
studie, která byla zveřejněna tento měsíc v Current Biology, zjistila, že anoly mají jedinečnou schopnost dýchat pod vodou díky vzduchové bublině sedící na jejich čenichech. S každým nádechem a výdechem se vzduchová bublina rozšiřuje a Stahuje jako pulzující balón. To umožňuje ještěrům nasávat tolik potřebný kyslík.
prostřednictvím pozorování vědci objevili, jakmile se kůže ještěrky dotkla vody, její tělo pokryla submilimetrová vrstva vzduchu, která jim umožnila zachytit kyslík. Označují to jako “ QuickSilver podšívka.“
Luke Mahler, odborný asistent na katedře ekologie a evoluční biologie na University of Toronto, jehož laboratoř vedla projekt, uvedl, že si tento jev poprvé náhodně všiml při cestě na Haiti v roce 2009.
v odlehlých severních horách ostrova je kriticky ohrožený druh anole zvaný Anolis eugenegrahami. Mahler, který studoval vzácnou podskupinu, stalo se při rebreathingu, když jemně hodil vzorek zpět do jasného, mělká část potoka.
rychle vpřed do roku 2016 a jeho tehdejší student Chris Boccia—vedoucí výzkumný pracovník projektu-šel na výlet do Kostariky, aby pozoroval vzdáleného příbuzného haitské ještěrky. Mahler ho požádal, aby dával pozor na jakékoli známky rebreathingu. Dostatečně jistý, když namočený ve vodě, Boccia viděl sousední čtyřnohý protějšek používat rezervoár vzduchu, aby zůstal ponořený.
aby dokázali, že nejistě posazená kapka vzduchu pomáhá ještěrům dýchat, museli vědci ukázat, že saturace kyslíku bubliny se časem vyčerpala. Za tímto účelem pečlivě ručně uchopili zachycené anoly a jemně je ponořili do nádrží s vodou. Poté zaměřili specializovanou sondu do centra vzduchové bubliny, aby změřili saturaci kyslíkem.
„to je, když se hodí zkušenost se skupinou organismů,“ říká Mahler. Studuje anoles více než 10 let. „Nemysleli byste si, že byste si mohli jen jednu vyzvednout a vyhodit ji do kbelíku, ale pokud s nimi budete zacházet uvolněně, budou se cítit pohodlně.“
jedním z nejpřekvapivějších objevů projektu bylo, že rebreathing nebyl výrazný pro potápěčské plazy—byl univerzální ve všech anolech, které studie pozorovala, včetně druhů, které se nenacházejí v blízkosti potoků, a endemických pro Kolumbii, Mexiko, Dominikánskou republiku, Jamajku, Ekvádor a Kostariku.
nicméně, pozemské vázané ještěrky nebyly tak zručné, pokud jde o rebreathing. To naznačuje, že rys vznikl v rodové populaci pro jiné použití, řekl Mahler, ale byl pak přizpůsoben a specializován pro ty, kteří žijí malými potoky.
“ povlak vzduchu, o kterém si myslíme, že pravděpodobně vznikl pro nějaký jiný účel, který nesouvisí s potápěním, ale nyní dal schopnost zveličovat tento mechanismus rebreathingu na něco docela užitečného,“ říká Mahler, který věří, že takové terénní studie jsou nezbytné při odhalování vodítek k tomu, jak adaptivní evoluce funguje.
objev nejenže poskytuje biologům vhled do toho, jak evoluce funguje, ale může nabídnout určitý potenciál pro budoucí aplikace, říká Mahler. Dozvědět se více o povrchových vlastnostech kůže těchto pod vodou dýchajících obratlovců by například mohlo vést k novým hydrofobním materiálům nebo filmům.
ale to je mnoho let daleko. Dalším krokem pro Mahlera je pochopení toho, co způsobuje, že anolesovy slinky váhy odpuzují vodu. Myslí si, že to pravděpodobně souvisí s jejich strukturou, ale mohlo by existovat chemické vysvětlení.
„největší odvoz domů je, že je to jen docela skvělá inovace, se kterou obratlovci přišli a která se dříve moc nedoceňovala,“ říká Mahler.