Konfrontert med trusselen om et rovdyr, semi-akvatiske anoles—en type øgle innfødt Til Amerika-vil ta en porsjon tro, flinging seg fra steiner og dykking i vannet. Der, på bunnen av raske strømmer, kan de holde seg nedsenket i opptil 18 minutter, og venter til det er trygt å krype tilbake på land.
men hvordan kan øgler, hvis lunger er utviklet for god ole luft, klarer å holde pusten så lenge? Vel, det ser ut til at de ikke må. Ifølge en fersk studie utført av evolusjonære biologer Ved University Of Toronto, disse vann-elskende reptiler ansette sin egen form for dykking forskere treffende laget » rebreathing.»Tidligere har økologer bare observert denne teknikken i leddyr som edderkopper og insekter.
studien, som ble publisert denne måneden i Current Biology, fant at anoler har en unik evne til å puste under vann takket være en luftboble som sitter på toppen av snutene sine. Med hver inhalerer og puster, utvider luftboblen og kontrakter, som en pulserende ballong. Dette gjør at øglene kan suge i mye trengte oksygen.
gjennom observasjoner oppdaget forskerne så snart øgleens hud rørte på vann, et submillimeter lag av luft belagt kroppen, slik at de kunne fange i oksygen. De refererer til dette som en » quicksilver foring.»
Luke Mahler, en assisterende professor ved institutt for økologi og evolusjonær biologi ved University Of Toronto, hvis laboratorium ledet prosjektet, sa at han først la merke til dette fenomenet tilfeldig mens han var på En tur Til Haiti i 2009.
der i de fjerne nordlige fjellene på øya er en kritisk truet art av anole kalt Anolis eugenegrahami. Mahler, som studerte den sjeldne undergruppen, skjedde ved rebreathing da han forsiktig kastet en prøve tilbake i en klar, grunne del av bekken.
Spol frem til 2016, Og en student av hans på den tiden, Chris Boccia-leder forsker av prosjektet-gikk på en tur Til Costa Rica for å observere en fjern slektning Av Haitisk øgle. Mahler ba ham om å holde et øye med noen tegn til rebreathing. Sikker nok, når dunked i vann, Boccia så nabo firbente motstykke bruke et reservoar av luft å bo neddykket.
for å bevise at den usikre dråpen av luft hjalp øglene å puste, måtte forskerne vise boblens oksygenmetning utarmet over tid. For å gjøre dette, de nøye vugget fanget anoles for hånd og forsiktig nedsenket dem i tanker med vann. Deretter rettet de en spesialisert sonde på luftboblens senter for å måle oksygenmetning.
«Dette er når erfaring med en gruppe organismer kommer til nytte,» sier Mahler. Han har studert anoler i mer enn 10 år. «Du ville ikke tro at du ville kunne bare plukke en opp og dumpe den i en bøtte, men hvis du håndterer dem på en avslappet måte, blir de komfortable.»
En av de mest overraskende funnene i prosjektet var at rebreathing ikke var karakteristisk for dykkerreptilene—det var universelt i alle anoler som studien observerte, inkludert arter som ikke finnes i nærheten av bekker, og de som er endemiske Til Colombia, Mexico, Den Dominikanske Republikk, Jamaica, Ecuador og Costa Rica.
de jordbundne øglene var Imidlertid ikke så dyktige når det gjaldt rebreathing. Dette indikerer trekk oppsto i en forfedrenes befolkning for annen bruk, Mahler sa, men ble deretter skreddersydd og spesialisert for de som bor ved små bekker.
» belegg av luft vi tror sannsynligvis oppsto for et annet formål som ikke er relatert til dykking, men har nå gitt muligheten til å overdrive denne rebreathing mekanismen til noe ganske nyttig,» sier Mahler, som mener feltbaserte studier som dette er avgjørende for å avdekke ledetråder til hvordan adaptiv evolusjon fungerer.
ikke bare gir oppdagelsen biologer innsikt i hvordan evolusjonen fungerer, Men kan gi noe potensial for fremtidige applikasjoner, Sier Mahler. Å lære mer om overflateegenskapene til disse undervannspustende vertebraternes hud, for eksempel, kan føre til nye hydrofobe materialer eller filmer.
men det er mange år unna. Det neste trinnet For Mahler er å forstå hva som forårsaker anoles ‘ slinky skalaer for å avstøte vann. Han tror det sannsynligvis har å gjøre med strukturen, men det kan være en kjemisk forklaring.
«den største ta hjem er dette er bare en ganske kul innovasjon som virveldyr har kommet opp med som ikke var virkelig verdsatt før,» Mahler sier.