Oryginalna strategia ochronna. Jaszczurki używają pęcherzyków powietrza do oddychania pod wodą

Niektóre gatunki jaszczurek unikają drapieżników uciekając przed nimi pod wodę. Wypracowały przy tym bardzo ciekawą technikę, która pozwala im pozostać pod wodą nawet kilkanaście minut. Gdy są zanurzone, wydychając powietrze tworzą nad swoimi nozdrzami pęcherzyk, który wykorzystują jak miniaturową butlę do nurkowania - oddychają powietrzem, które przed chwilą wydmuchały.

- Wiemy, że mogą przebywać pod wodą naprawdę długo. Wiemy również, że pobierają tlen z tego pęcherzyka powietrza - powiedziała Lindsey Swierk z Binghamton University w Nowym Jorku, autorka publikacji, która ukazała się na łamach pisma "Biology Letters" (DOI: 10.1098/rsbl.2024.0371). - Wcześniej nie wiedzieliśmy, czy ta bańka faktycznie pełni jakąś funkcję w oddychaniu. Czy to coś, co robią jaszczurki, co jest po prostu efektem ubocznym właściwości ich skóry lub odruchem oddechowym – dodała.

Lindsey Swierk podczas badań terenowych w Kostaryce w 2015 roku zauważyła, że ​​niektóre jaszczurki nurkowały w strumieniach, gdy zbliżali się do nich ludzie. Pozostawały pod wodą przez długi czas. Kiedy jej zespół filmował jaszczurki pod wodą, uczeni zauważyli, że wydmuchiwały one powietrze ze swoich nozdrzy, tworząc bańkę, która pozostawała przyczepiona do ich głów, a następnie ponownie wdychały powietrze z bańki.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Mowa o jaszczurce Anolis aquaticus. To mały, półwodny gatunek jaszczurki pochodzący z południowo-zachodnich części Kostaryki i Panamy. Bytują wśród skał i roślin znajdujących się w pobliżu strumieni i rzek. Ale życie w lasach tropikalnych jest niebezpieczne i może być krótkie. Jaszczurki te są przysmakiem dla ptaków, węży oraz innych jaszczurek.

Nieustanne ryzyko znalezienia się w menu drapieżnika wymusiło na tych jaszczurkach opracowanie ciekawej strategii. Choć jaszczurki te mają naturalny kamuflaż, to gdy czują się zagrożone, dają nura pod wodę. Pozostają zanurzone, dopóki zagrożenie nie minie. Mogą znajdować się pod wodą nawet kilkanaście minut. A wszystko to dzięki specjalnym pęcherzykom powietrza, które odgrywają rolę butli do nurkowania. Zwierzęta tworzą je z powietrza, które miały w płucach zanim się zanurzyły. Bańki te przylegają do ich głów i dostarczają jaszczurkom powietrze, pozwalając im długo pozostawać pod wodą.

Aby zbadać, czy ta bańka pełni funkcję w oddychaniu, czy jest jedynie produktem ubocznym, Swierk nałożyła na skórę głowy jaszczurek substancję, która zapobiegałaby tworzeniu się baniek. - Skóra jaszczurki jest hydrofobowa. Zwykle pozwala to powietrzu bardzo ściśle przylegać do skóry i umożliwia tworzenie się tej bańki. Ale gdy pokryjesz skórę środkiem zmiękczającym, powietrze nie przykleja się już do powierzchni skóry, więc bańki nie mogą się tworzyć - powiedziała Swierk.

Notując liczbę bąbelków, które jaszczurki mogły wytworzyć i jak długo mogły przebywać pod wodą, a następnie porównując je z jaszczurkami z grupy kontrolnej, którym pozwolono oddychać normalnie, Swierk ustaliła, że ​​jaszczurki z grupy kontrolnej mogły przebywać pod wodą o 32 proc. dłużej niż te z upośledzonym mechanizmem tworzenia pęcherzyków powietrza. - Mogły oddychać pod wodą, bo nie nałożyłam środka zmiękczającego na ich nozdrza, z oczywistych powodów – zaznaczyła Swierk.

- Ponowne wdychanie powietrza z pęcherzyków pozwala jaszczurkom przebywać pod wodą dłużej. Wcześniej podejrzewaliśmy to, widzieliśmy pewien schemat, ale tak naprawdę nie sprawdzaliśmy, czy pełni on jakąś funkcjonalną rolę - powiedziała Swierk. - Dzięki temu, skacząc do wody, mogą uciec przed wieloma drapieżnikami. Są również dość dobrze zakamuflowane pod wodą i po prostu pozostają zanurzone, dopóki niebezpieczeństwo nie minie. Wiemy, że mogą pozostać pod wodą około 20 minut, ale możliwe, że dłużej – dodała.

Swierk przekonuje, że badając skórę jaszczurek, a także ciała owadów i pajęczaków, które oddychają pod wodą za pomocą podobnych pęcherzyków, inżynierowie mogą opracować nowe materiały, które mogą tworzyć kieszenie powietrza po zanurzeniu. Uczeni chcą również dowiedzieć się, czy pęcherzyki tworzone przez jaszczurki wymieniają gazy z otaczającą wodą, co mogłoby zapewnić im jeszcze większą dawkę tlenu i pozwolić im wydalić więcej dwutlenku węgla podczas oddychania.

Źródło: Binghamton University, New Scientist, fot. Lindsey Swierk