Confrontés à la menace d’un prédateur, les anoles semi-aquatiques – un type de lézard originaire des Amériques — feront un acte de foi, se jetant des rochers et plongeant dans l’eau. Là, au fond des ruisseaux à débit rapide, ils peuvent rester submergés jusqu’à 18 minutes, attendant qu’il soit sûr de revenir sur la terre ferme.
Mais comment les lézards, dont les poumons sont développés pour un bon air, peuvent-ils retenir leur souffle si longtemps ? Eh bien, il semble qu’ils n’aient pas à le faire. Selon une étude récente menée par des biologistes évolutionnistes de l »Université de Toronto, ces reptiles amoureux de l »eau emploient leur propre forme de chercheurs en plongée sous-marine inventée à juste titre « réhydratation. »Auparavant, les écologistes n’observaient cette technique que chez les arthropodes comme les araignées et les insectes.
L’étude, publiée ce mois-ci dans Current Biology, a révélé que les anoles avaient une capacité unique à respirer sous l’eau grâce à une bulle d’air placée au sommet de leur museau. À chaque inspiration et expiration, la bulle d’air se dilate et se contracte, comme un ballon pulsant. Cela permet aux lézards d’aspirer l’oxygène dont ils ont tant besoin.
Grâce à des observations, les scientifiques ont découvert dès que la peau du lézard touchait de l’eau, une couche submillimétrique d’air recouvrait son corps, leur permettant de piéger l’oxygène. Ils appellent cela une « doublure en argent vif. »
Luke Mahler, professeur adjoint au département d’écologie et de biologie évolutive de l’Université de Toronto dont le laboratoire a dirigé le projet, a déclaré qu’il avait remarqué ce phénomène de manière fortuite lors d’un voyage en Haïti en 2009.
Dans les montagnes reculées du nord de l’île se trouve une espèce d’anole en danger critique d’extinction appelée Anolis eugenegrahami. Mahler, qui étudiait le sous-groupe rare, s’est produit lors d’une nouvelle respiration lorsqu’il a doucement renvoyé un spécimen dans une section claire et peu profonde du ruisseau.
Avance rapide jusqu’en 2016, et un de ses étudiants à l’époque, Chris Boccia — le chercheur principal du projet — est parti en voyage au Costa Rica pour observer un parent éloigné du lézard haïtien. Mahler lui demanda de garder un œil sur tout signe de respiration. Bien sûr, une fois trempé dans l’eau, Boccia a vu son homologue à quatre pattes voisin utiliser un réservoir d’air pour rester submergé.
Pour prouver que la goutte d’air précairement perchée aidait les lézards à respirer, les chercheurs ont dû montrer que la saturation en oxygène de la bulle s’est appauvrie au fil du temps. Pour ce faire, ils ont soigneusement bercé les anoles capturées à la main et les ont doucement immergées dans des réservoirs d’eau. Ensuite, ils ont dirigé une sonde spécialisée vers le centre de la bulle d’air pour mesurer la saturation en oxygène.
« C’est à ce moment que l’expérience avec un groupe d’organismes est utile », explique Mahler. Il étudie les anoles depuis plus de 10 ans. « Vous ne penseriez pas que vous seriez capable d’en ramasser un et de le jeter dans un seau, mais si vous les manipulez de manière détendue, ils deviennent confortables. »
L’une des découvertes les plus surprenantes du projet a été que le réinhumage n’était pas distinctif des reptiliens plongeurs — il était universel dans toutes les anoles observées par l’étude, y compris les espèces non trouvées près des cours d’eau et celles endémiques de Colombie, du Mexique, de la République dominicaine, de la Jamaïque, de l’Équateur et du Costa Rica.
Cependant, les lézards liés à la terre n’étaient pas aussi habiles en matière de régénération. Cela indique que le trait est apparu dans une population ancestrale pour une autre utilisation, a déclaré Mahler, mais a ensuite été adapté et spécialisé pour ceux qui résident près de petits cours d’eau.
« nous pensons que le revêtement d’air est probablement apparu à d’autres fins sans rapport avec la plongée, mais a maintenant donné la capacité d’exagérer ce mécanisme de régénération en quelque chose de très utile », explique Mahler, qui estime que des études sur le terrain comme celle-ci sont essentielles pour découvrir des indices sur le fonctionnement de l’évolution adaptative.
Non seulement la découverte fournit aux biologistes un aperçu du fonctionnement de l’évolution, mais elle pourrait également offrir un potentiel d’applications futures, explique Mahler. En savoir plus sur les propriétés de surface de la peau de ces vertébrés qui respirent sous l’eau, par exemple, pourrait conduire à de nouveaux matériaux ou films hydrophobes.
Mais c’est dans de nombreuses années. La prochaine étape pour Mahler est de comprendre ce qui fait que les écailles glissantes des anoles repoussent l’eau. Il pense que cela a probablement à voir avec leur structure, mais il pourrait y avoir une explication chimique.
« Le plus gros point à retenir est qu’il s’agit d’une innovation assez cool que les vertébrés ont mise au point et qui n’était pas vraiment appréciée auparavant », explique Mahler.