confruntate cu amenințarea unui prădător, anolii semi-acvatici-un tip de șopârlă originară din America—vor face un salt de credință, aruncându—se din stânci și scufundându-se în apă. Acolo, în partea de jos a fluxurilor cu curgere rapidă, pot rămâne scufundați până la 18 minute, așteptând până când este sigur să se târască înapoi pe uscat.
dar cum pot șopârlele, ale căror plămâni sunt dezvoltați pentru un aer bun, să reușească să-și țină respirația atât de mult timp? Ei bine, se pare că nu trebuie să. Potrivit unui studiu recent realizat de biologi evolutionisti de la Universitatea din Toronto, aceste reptile iubitoare de apa folosesc propria lor forma de scuba diving cercetatori pe buna dreptate inventat „rebreathing.”Anterior, ecologiștii au observat această tehnică doar la artropode precum păianjeni și bug-uri.
studiul, care a fost publicat luna aceasta în Current Biology, a descoperit că anolii au o capacitate unică de a respira sub apă datorită unei bule de aer care stă deasupra boturilor lor. Cu fiecare inhalare și expirație, bula de aer se extinde și se contractă, ca un balon pulsatoriu. Acest lucru permite șopârlelor să suge oxigenul atât de necesar.
prin observații, oamenii de știință au descoperit imediat ce pielea șopârlei a atins apa, un strat submilimetru de aer și-a acoperit corpul, permițându-le să se prindă în oxigen. Acestea se referă la aceasta ca la o „căptușeală de argint rapid.”
Luke Mahler, profesor asistent la Departamentul de ecologie și biologie evolutivă de la Universitatea din Toronto, al cărui laborator a condus Proiectul, a declarat că a observat pentru prima dată acest fenomen fortuit în timp ce se afla într-o călătorie din 2009 în Haiti.
acolo, în Munții nordici îndepărtați ai insulei, se află o specie de Anol pe cale de dispariție, numită Anolis eugenegrahami. Mahler, care studia subgrupul rar, s-a întâmplat la respirație când a aruncat ușor un specimen înapoi într-o secțiune limpede și superficială a pârâului.
Fast forward până în 2016, iar un student al său la acea vreme, Chris Boccia—cercetătorul principal al proiectului—a plecat într-o călătorie în Costa Rica pentru a observa o rudă îndepărtată a șopârlei haitiene. Mahler i-a cerut să fie atent la orice semn de respirație. Destul de sigur, când a fost scufundat în apă, Boccia a văzut omologul vecin cu patru picioare folosind un rezervor de aer pentru a rămâne scufundat.
pentru a dovedi că picătura de aer cocoțată precar ajuta șopârlele să respire, cercetătorii au trebuit să arate că saturația de oxigen a bulei s-a epuizat în timp. Pentru a face acest lucru, au legănat cu grijă anolele capturate cu mâna și le-au scufundat ușor în rezervoare de apă. Apoi, au îndreptat o sondă specializată spre centrul bulei de aer pentru a măsura saturația oxigenului.
„acest lucru este atunci când experiența cu un grup de organisme vine la îndemână”, spune Mahler. Studiază anoles de mai bine de 10 ani. „Nu ai crede că ai putea să ridici unul și să-l arunci într-o găleată, dar dacă le manipulezi într-un mod relaxat, se simt confortabil.”
una dintre cele mai surprinzătoare descoperiri ale proiectului a fost că respirația nu era distinctivă pentru reptilienii care se scufundau—era universală în toate anolele observate de studiu, inclusiv speciile care nu au fost găsite în apropierea cursurilor de apă și cele endemice în Columbia, Mexic, Republica Dominicană, Jamaica, Ecuador și Costa Rica.
cu toate acestea, șopârlele legate de pământ nu erau la fel de pricepute când a venit vorba de respirație. Acest lucru indică faptul că trăsătura a apărut într-o populație ancestrală pentru o altă utilizare, a spus Mahler, dar a fost apoi adaptată și specializată pentru cei care locuiesc prin fluxuri mici.
„acoperirea aerului credem că a apărut probabil pentru un alt scop care nu are legătură cu scufundările, dar a dat acum capacitatea de a exagera acest mecanism de rebreathing în ceva destul de util”, spune Mahler, care crede că studii de teren ca acesta sunt esențiale pentru descoperirea indicii despre modul în care funcționează evoluția adaptivă.
nu numai că descoperirea oferă biologilor o perspectivă asupra modului în care funcționează evoluția, dar poate oferi un anumit potențial pentru aplicații viitoare, spune Mahler. Aflând mai multe despre proprietățile de suprafață ale pielii acestor vertebrate care respiră sub apă, de exemplu, ar putea duce la noi materiale sau filme hidrofobe.
dar asta e la mulți ani distanță. Următorul pas pentru Mahler este înțelegerea a ceea ce face ca solzii slinky ai anolilor să respingă apa. El crede că probabil are de-a face cu structura lor, dar ar putea exista o explicație chimică.
„cea mai mare preluare acasă este că aceasta este doar o inovație destul de interesantă pe care vertebratele au venit-o și care nu a fost cu adevărat apreciată înainte”, spune Mahler.