Di fronte alla minaccia di un predatore, gli anoli semi-acquatici—un tipo di lucertola originaria delle Americhe—faranno un salto di fede, scagliandosi dalle rocce e tuffandosi in acqua. Lì, in fondo a flussi veloci, possono rimanere sommersi per un massimo di 18 minuti, aspettando che sia sicuro tornare a strisciare sulla terra.
Ma come possono le lucertole, i cui polmoni sono sviluppati per una buona aria ole, riuscire a trattenere il respiro per così tanto tempo? Beh, sembra che non debbano farlo. Secondo un recente studio condotto da biologi evoluzionisti presso l “Università di Toronto, questi rettili amanti dell” acqua impiegano la propria forma di ricercatori immersioni subacquee giustamente coniato ” rebreathing.”In precedenza, gli ecologisti hanno osservato questa tecnica solo in artropodi come ragni e insetti.
Lo studio, pubblicato questo mese su Current Biology, ha scoperto che gli anoli hanno una capacità unica di respirare sott’acqua grazie a una bolla d’aria seduta in cima ai loro musi. Ad ogni inspirazione ed espirazione, la bolla d’aria si espande e si contrae, come un palloncino pulsante. Ciò consente alle lucertole di aspirare l’ossigeno tanto necessario.
Attraverso le osservazioni, gli scienziati hanno scoperto non appena la pelle della lucertola ha toccato l’acqua, uno strato submillimetrico di aria ha ricoperto il suo corpo, permettendo loro di intrappolare l’ossigeno. Si riferiscono a questo come un ” rivestimento quicksilver.”
Luke Mahler, un assistente professore nel dipartimento di ecologia e biologia evolutiva dell’Università di Toronto il cui laboratorio ha guidato il progetto, ha detto di aver notato per la prima volta questo fenomeno durante un viaggio del 2009 ad Haiti.
Lì nelle remote montagne settentrionali dell’isola c’è una specie di anole in pericolo critico chiamata Anolis eugenegrahami. Mahler, che stava studiando il sottogruppo rare, è accaduto su rebreathing quando ha gettato delicatamente un esemplare di nuovo in una chiara, sezione superficiale del ruscello.
Fast forward al 2016, e un suo studente al momento, Chris Boccia—il ricercatore principale del progetto—è andato in un viaggio in Costa Rica per osservare un lontano parente della lucertola haitiana. Mahler gli ha chiesto di tenere d’occhio ogni segno di rebreathing. Abbastanza sicuro, quando inzuppato in acqua, Boccia ha visto la vicina controparte a quattro zampe utilizzare un serbatoio d’aria per rimanere sommerso.
Per dimostrare che la goccia d’aria precariamente arroccata stava aiutando le lucertole a respirare, i ricercatori hanno dovuto mostrare che la saturazione di ossigeno della bolla si è esaurita nel tempo. Per fare questo, hanno accuratamente cullato gli anoli catturati a mano e li hanno delicatamente immersi in vasche d’acqua. Quindi, hanno puntato una sonda specializzata al centro della bolla d’aria per misurare la saturazione di ossigeno.
“Questo è quando avere esperienza con un gruppo di organismi è utile”, afferma Mahler. Ha studiato anole per più di 10 anni. “Non penseresti di essere in grado di prenderne uno e scaricarlo in un secchio, ma se li maneggi in modo rilassato si sentono a proprio agio.”
Una delle scoperte più sorprendenti del progetto era che il rebreathing non era distintivo per i rettili subacquei—era universale in tutti gli anoli osservati dallo studio, comprese le specie non trovate vicino ai corsi d’acqua e quelle endemiche di Colombia, Messico, Repubblica Dominicana, Giamaica, Ecuador e Costa Rica.
Tuttavia, le lucertole legate alla terra non erano così abili quando si trattava di rebreathing. Questo indica il tratto sorto in una popolazione ancestrale per qualche altro uso, Mahler ha detto, ma è stato poi su misura e specializzata per coloro che risiedono da piccoli corsi d ” acqua.
“il rivestimento di aria pensiamo probabilmente sia sorto per qualche altro scopo non correlato alle immersioni, ma ora ha dato la capacità di esagerare questo meccanismo di rebreathing in qualcosa di molto utile”, afferma Mahler, che ritiene che studi sul campo come questo siano essenziali per scoprire indizi su come funziona l’evoluzione adattiva.
Non solo la scoperta fornisce ai biologi informazioni su come opera l’evoluzione, ma potrebbe offrire un certo potenziale per applicazioni future, afferma Mahler. Imparare di più sulle proprietà superficiali della pelle di questi vertebrati che respirano sott’acqua, ad esempio, potrebbe portare a nuovi materiali o film idrofobici.
Ma mancano molti anni. Il prossimo passo per Mahler è capire cosa fa sì che le squame slinky degli anoli respingano l’acqua. Pensa che probabilmente abbia a che fare con la loro struttura, ma potrebbe esserci una spiegazione chimica.
“Il più grande da portare a casa è che questa è solo un’innovazione piuttosto interessante che i vertebrati hanno escogitato e che non era molto apprezzata prima”, dice Mahler.