niektóre małe jaszczurki mają nowo odkrytą supermoc. Mogą wznosić wydychane powietrze pod wodą. Robią to, zatrzymując powietrze w bańce na ich pyskach, nowe badania pokazują.
” jak każdy, kto spotkał jedną z tych jaszczurek, może powiedzieć, że nurkują pod wodą, gdy czują się zagrożone. Mogą też pozostać na ziemi przez jakiś czas-do 18 minut według moich obliczeń”, mówi Chris Boccia. Ale to, jak długo pozostawali pod wodą, było tajemnicą. Aż do teraz.
Boccia jest doktorantem na kanadyjskim Queens University w Kingston, Ontario. Ale pięć lat temu był magistrem biologii ewolucyjnej na University of Toronto w Kanadzie. Wtedy jego profesor, Luke Mahler, opowiedział mu pewną historię.
Mahler badał zagrożony gatunek jaszczurki Anolis na karaibskim Haiti W 2009 roku. Po wypuszczeniu jaszczurki z powrotem do czystego, płytkiego strumienia, zauważył coś dziwnego. Jaszczurka wydychała pęcherzyk powietrza wokół pyska, gdy zwierzę przylgnęło do skalistego DNA. Potem okazało się, że wielokrotnie zasysał powietrze do i z tej bańki.
Mahler musiał przenieść się do swojego następnego miejsca badawczego, aby nie mógł zbadać więcej. Ale po latach wciąż pamiętał jaszczurkę bańkowatą. Boccia postanowił zbadać jego zachowanie.
na wolności
w poszukiwaniu oddychających bańkami jaszczurek, boccia udał się do Kostaryki w 2017 roku. On i jego zespół wyszli w nocy, aby schwytać jaszczurki. „Robienie tego, gdy śpią, sprawia, że rzeczy są dla nich mniej stresujące”, wyjaśnia. „Łatwiej nam ich złapać” – dodaje. Nosząc reflektory, aby znaleźć jaszczurki w ciemności, zespół zebrał 120 jaszczurek w pobliżu strumieni i 180 z dala od strumieni. Obejmuje szereg pokrewnych gatunków.
stworzenia dorastają do około 11 centymetrów (4,5 cala) nie licząc ogonów. Grupa Boccia przywiozła jaszczurów z powrotem do ich obozu, gdzie ustawili zbiorniki z wodą rzeczną. Następnie zanurzyli każdą jaszczurkę pod wodą. Trzymali je luźno, aby stwór mógł się wynurzyć, kiedy chciał.
pod wodą wszystkie te jaszczurki nosiły wokół pyska pęcherzyk powietrza. Wydawało się, że wdychają bańkę do środka i na zewnątrz. Niektóre jaszczurki lądowe wdychały bańkę kilka razy, ale nie nawracały się zbyt często. Ich rzekomi krewni częściej oddychali i dłużej pozostawali zanurzeni. „Jedna jaszczurka była pod wodą przez 18 minut” – wspomina Boccia. „Zaczynaliśmy się o niego martwić.”
wodoodporna skóra jaszczurek może odegrać pewną rolę. Gdy gad zanurza się w wodzie, cienka warstwa powietrza może zostać uwięziona na skórze. Kiedy jaszczurka wydecha, Boccia myśli, że to powietrze wydostaje się przez nozdrza i rozszerza uwięzioną warstwę powietrza. W ten sposób jaszczurka może używać jej do kontrolowania wielkości bańki.
ale jeśli jaszczurka ponownie wdycha powietrze w tych pęcherzykach, ich poziom tlenu powinien spadać coraz niżej. Aby to przetestować, Boccia przyniósł mały czujnik tlenu i włożył cienki drut podobny do urządzenia do bańki wokół zanurzonych jaszczurek.
Ale ta praca potwierdziła jego przeczucie. Poziom tlenu bąbelków powoli spadał, gdy jaszczurki oddychały.
boccia zauważył również, że nurkujące jaszczurki zamykają oczy, jakby spały. Teraz podejrzewa, że jaszczurki spowalniają aktywność chemiczną, która wspiera komórki i narządy. To powinno zmniejszyć ich zapotrzebowanie na tlen, aby mogli dłużej pozostać w pozycji leżącej.
nowe badanie pokazuje, jak różne zwierzęta ewoluowały do życia w wodzie, mówi Jonathan Losos. Jest biologiem ewolucyjnym na Washington University w St. Louis, Mo. Losos bada, jak jaszczurki przystosowują się do swojego środowiska. „Gatunki, które doświadczają tego samego wyzwania w przyrodzie, często znajdują różne sposoby, aby je przezwyciężyć”, zauważa.
„ryby wykorzystują skrzela do wydobywania tlenu z wody”, wskazuje Losos. „Wieloryby są w stanie wstrzymać oddech na długi czas. Teraz wiemy, że jaszczurki zabierają tlen pod wodę.”
nauczyciele i rodzice, Zapisz się do ściągawki
cotygodniowe aktualizacje, które pomogą Ci wykorzystać wiadomości naukowe dla uczniów w środowisku edukacyjnym
dlaczego to robią?
Boccia ma kilka pomysłów, które mogą wyjaśnić, dlaczego jaszczurki oddychają bąbelkami, zamiast wstrzymywać oddech.
bańka może pomóc im zrzucić dwutlenek węgla lub CO2. Zwierzęta-w tym my-nie oddychają tylko po to, by przyjmować tlen. Muszą również wydychać CO2. Jeśli CO2 gromadzi się w ich ciałach, może ich zatruć.
CO2 wydychany do pęcherzyków może uciec do wody, uważa Boccia. Bańka może również pomóc jaszczurkom zebrać dodatkowy tlen z wody. Tlen może poruszać się między wodą a powietrzem. Gdy poziom tlenu spada w bańce, rozpuszczony tlen w strumieniu może wejść do niego, aby ponownie zrównoważyć poziomy. Ten ruch wyrównujący nazywa się dyfuzją.
zarówno Boccia, jak i Mahler mają nadzieję kontynuować badanie tego zachowania.
” jest tak wiele różnych rodzajów jaszczurek, jest duża szansa, że inni też to zrobią. Po prostu tego nie widzieliśmy-mówi Boccia. Swoje odkrycia opublikował 12 maja w czasopiśmie Current Biology.