Alcune piccole lucertole hanno un nuovo superpotere. Possono rebreathe l’aria espirata sott’acqua. Lo fanno intrappolando l’aria in una bolla sui loro musi, un nuovo studio mostra.
” Come chiunque abbia incontrato una di queste lucertole può dirti, si immergono sott’acqua quando si sentono minacciati. Possono rimanere giù per un po ‘troppo-fino a 18 minuti dal mio conteggio,” dice Chris Boccia. Ma come sono rimasti sott’acqua per così tanto tempo era un mistero. Fino ad ora.
Boccia è uno studente di dottorato presso la Queens University del Canada a Kingston, Ontario. Ma cinque anni fa, era studente di un master in biologia evolutiva presso l’Università di Toronto in Canada. Allora, il suo professore, Luke Mahler, gli raccontò una storia.
Mahler aveva studiato una specie in via di estinzione di lucertola Anolis sulla nazione caraibica di Haiti nel 2009. Dopo aver rilasciato una lucertola in un flusso chiaro e poco profondo, notò qualcosa di strano. La lucertola esalò una bolla d’aria attorno al muso mentre l’animale si aggrappava al fondo roccioso. Poi sembrava succhiare ripetutamente l’aria dentro e fuori da quella bolla.
Mahler ha dovuto passare al suo prossimo sito di ricerca in modo da non poter esplorare di più. Ma anni dopo, ricordava ancora la lucertola dalla testa di bolla. Boccia ha deciso di indagare sul suo comportamento.
In natura
Alla ricerca di lucertole che respirano le bolle, Boccia si è recato in Costa Rica nel 2017. Lui e la sua squadra uscirono di notte per catturare le lucertole. “Fare questo quando dormono rende le cose meno stressanti per loro”, spiega. È anche “più facile per noi catturarli”, aggiunge. Indossando i fari per trovare le lucertole al buio, il team ha raccolto 120 lucertole vicino ai torrenti e 180 lontano dai torrenti. Il incluso una serie di specie correlate.
Le creature crescono fino a circa 11 centimetri (4,5 pollici) senza contare le loro code. Il gruppo di Boccia riportò le lucertole al loro accampamento, dove installarono contenitori di acqua di fiume. Poi hanno inzuppato ogni lucertola sott’acqua. Hanno tenuto ciascuno liberamente in modo che la creatura potesse emergere quando voleva.
Mentre erano sott’acqua, tutte queste lucertole portavano una bolla d’aria attorno ai loro musi. Sembravano respirare la bolla dentro e fuori. Alcune lucertole terrestri inalato la bolla un paio di volte, ma non rebreathe molto. I loro parenti fluviali respirarono più spesso e rimasero sommersi più a lungo. “Una lucertola è rimasta sott’acqua per 18 minuti”, ricorda Boccia. “Stavamo iniziando a preoccuparci per lui.”
La pelle che respinge l’acqua delle lucertole può svolgere un ruolo. Mentre il rettile si tuffa nell’acqua, un sottile strato d’aria può rimanere intrappolato contro quella pelle. Quando la lucertola ora espira, Boccia pensa che quest’aria esca attraverso le narici e espande lo strato d’aria intrappolato. In questo modo, la lucertola potrebbe usare i polmoni per controllare le dimensioni della bolla.
Ma se una lucertola respirava nuovamente l’aria in quelle bolle, i loro livelli di ossigeno dovrebbero scendere sempre più in basso. Per testarlo, Boccia ha portato un piccolo sensore di ossigeno e ha inserito il sottile dispositivo simile a un filo nella bolla attorno ai musi delle lucertole sommerse.
“Ci sono voluti un sacco di pratica per farlo senza disturbarli”, dice. Ma quel lavoro ha confermato la sua intuizione. Il livello di ossigeno delle bolle calò lentamente mentre le lucertole respiravano.
Boccia notò anche che le lucertole subacquee chiudevano gli occhi, come se dormissero. Ora sospetta che le lucertole stiano rallentando le attività chimiche che supportano cellule e organi. Questo dovrebbe ridurre il loro bisogno di ossigeno in modo che possano rimanere giù più a lungo.
Il nuovo studio evidenzia come diversi animali si siano evoluti per vivere in acqua, afferma Jonathan Losos. E ‘ un biologo evoluzionista alla Washington University di St. Louis, Mo. Losos studia come le lucertole si adattano ai loro ambienti. “Le specie che sperimentano la stessa sfida in natura spesso trovano modi diversi per superarla”, osserva.
“I pesci usano le branchie per estrarre ossigeno dall’acqua”, sottolinea Losos. “Le balene sono in grado di trattenere il respiro per molto tempo. E ora sappiamo che queste lucertole portano l’ossigeno sott’acqua con loro.”
Educatori e genitori, Iscriviti al Cheat Sheet
Aggiornamenti settimanali per aiutarti a utilizzare le notizie scientifiche per gli studenti nell’ambiente di apprendimento
Perché lo fanno?
Boccia ha alcune idee che potrebbero spiegare perché le lucertole respirano con le bolle, invece di trattenere il respiro.
La bolla può aiutarli a gettare anidride carbonica, o CO2. Gli animali-noi compresi-non respirano solo per prendere ossigeno. Hanno anche bisogno di espirare CO2. Se la CO2 si accumulasse nei loro corpi, potrebbe avvelenarli.
La CO2 esalata nelle bolle potrebbe fuoriuscire nell’acqua, pensa Boccia. Una bolla può anche aiutare le lucertole a raccogliere ossigeno extra dall’acqua. L’ossigeno può muoversi tra acqua e aria. Quando i livelli di ossigeno scendono nella bolla, l’ossigeno disciolto nel flusso può entrare per riequilibrare i livelli. Questo movimento di equalizzazione è chiamato diffusione.
Sia Boccia che Mahler sperano di continuare a studiare questo comportamento.
” Ci sono così tanti tipi diversi di lucertole, c’è una buona probabilità che anche gli altri lo facciano. Non l’abbiamo visto”, dice Boccia. Ha pubblicato le sue scoperte il 12 maggio sulla rivista Current Biology.