Είδος σαύρας έχει ενσωματωμένη «φιάλη αέρα» - Μπορεί να αναπνέει κάτω από το νερό

Σε ένα τροπικό δάσος της Κόστα Ρίκα, μια μικρή, ημι-υδρόβια σαύρα που ονομάζεται καταδυόμενη ανόλη πηδάει σε ένα ρυάκι. Τα λεπτά περνούν, αλλά η ανόλη δεν βγαίνει στην επιφάνεια για να πάρει αέρα, όπως κάνουν συνήθως αυτές οι σαύρες.

Αντ' αυτού, η βυθισμένη σαύρα σκύβει σε έναν βράχο του ποταμού, με μια μικρή φυσαλίδα αέρα στο κεφάλι της να διαστέλλεται σαν μπαλόνι και στη συνέχεια να συρρικνώνεται. Όπως ένας δύτης, το ερπετό αναπνέει μια δεξαμενή αποθηκευμένου οξυγόνου.

Σύμφωνα με το CNN, η χρήση αυτής της φυσαλίδας βοηθάει τις σαύρες αυτές να παρατείνουν την παραμονή τους κάτω από το νερό, σύμφωνα με την Δρ Λίντσεϊ Σουίερκ, επίκουρη ερευνήτρια καθηγήτρια βιολογικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο Μπίνγκαμτον της Νέας Υόρκης. Πλάνα που τράβηξε πρόσφατα η Σουίερκ από βυθισμένες ανόλες δείχνουν εμφανείς φυσαλίδες να διογκώνονται και να ξεφουσκώνουν στο κεφάλι των ερπετών.

Αυτή η τεχνική θα μπορούσε να βοηθήσει τις ίδιες να κρύβονται από τα αρπακτικά στην ξηρά, ανέφερε η Σουίερκ την Τρίτη στο περιοδικό Biology Letters.

Η Σουίερκ μελετά τις σαύρες εδώ και σχεδόν μια δεκαετία, ενώ το 2021 συνεργάστηκε με άλλους ερευνητές για να περιγράψει τη συμπεριφορά της αναπνοής με φυσαλίδες σε πολλά είδη ημιυδρόβιων σαυρών του γένους Anolis.

«Πολλές συνεργασίες έχουν προκύψει από κάποια πολύ βασικά ερωτήματα, απλώς πολλοί από εμάς βλέπουμε αυτά τα βίντεο και αναρωτιόμαστε πώς συμβαίνει κάτι και γιατί συμβαίνει», δήλωσε στο CNN.

Για τη νέα μελέτη, η Σουίερκ ερεύνησε το είδος Anolis aquaticus, το οποίο ζει κοντά σε δασικά ρέματα στη νοτιοδυτική Κόστα Ρίκα και τον δυτικό Παναμά. Η Σουίερκ διαπίστωσε ότι ο σχηματισμός φυσαλίδων επηρέαζε άμεσα το πόσο καιρό μπορούσε να παραμείνει μια ανόλη βυθισμένη.

Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, οι ανόλες που ανέπνεαν φυσαλίδες παρέμειναν κάτω από το νερό για 3 ½ λεπτά κατά μέσο όρο. Ήταν περίπου 32% περισσότερο από ό,τι οι σαύρες που εμποδίζονταν, μέσω της εφαρμογής ενός μαλακτικού σε μέρη του κεφαλιού τους, να σχηματίζουν φυσαλίδες αέρα.

«Μπορούν να επιμηκύνουν τις καταδύσεις τους χρησιμοποιώντας αυτές τις αναπνευστικές φυσαλίδες», δήλωσε η Σουίερκ.

Οι καταδυόμενες ανόλες δεν είναι γρήγοροι δρομείς και βασίζονται κυρίως στο καμουφλάζ για να κρύβονται από θηρευτές όπως πουλιά, φίδια, θηλαστικά και άλλες σαύρες. Και όταν το καμουφλάζ αποτυγχάνει, η αναμονή μιας απειλής κάτω από το νερό είναι μια αποτελεσματική στρατηγική επιβίωσης, δήλωσε η Σουίερκ.

«Μια συναρπαστική συμπεριφορά»

Η παγίδευση αέρα σε φυσαλίδες για να αναπνεύσουν στο νερό εφαρμόζεται από ορισμένα είδη εντόμων και αραχνοειδών, όπως τα σκαθάρια του νερού και οι αράχνες diving bell. Μέχρι στιγμής, οι ανόλες είναι τα μόνα ζώα με σπονδυλική στήλη που είναι γνωστό ότι αναπνέουν χρησιμοποιώντας φυσαλίδες.

«Πρόκειται για μια τόσο συναρπαστική συμπεριφορά στις σαύρες», δήλωσε ο Δρ Earyn McGee, ερπετολόγος με ειδίκευση στις σαύρες και συντονιστής της δέσμευσης για τη διατήρηση της φύσης στο ζωολογικό κήπο του Λος Άντζελες. «Αυτού του είδους η έρευνα θα συμβάλει στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτές οι σαύρες και ενδεχομένως και άλλα ζώα ανέπτυξαν τις τεχνικές υποβρύχιας αναπνοής τους».

Για να δει από πιο κοντά τη μέθοδο αναπνοής με φυσαλίδες των ανόλων, η Σουίερκ συγκέντρωσε ανόλες A. aquaticus στον Βιολογικό Σταθμό Las Cruces της Κόστα Ρίκα. Ο προορισμός τους ήταν μια κοντινή «αρένα», μια διαφανής πλαστική δεξαμενή που περιείχε νερό από ρέμα και πέτρες.

Σε μια ομάδα ανόλων, οι ερευνητές επάλειψαν τα ρύγχη και τα κεφάλια των ερπετών (αποφεύγοντας τα ρουθούνια) με ένα λεπτό στρώμα μαλακτικού για να εμποδίσουν τις φυσαλίδες αέρα να προσκολληθούν στα κεφάλια των ανόλων. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες βύθισαν τις σαύρες και τις βιντεοσκόπησαν στην αρένα μέχρι να αναδυθούν στην επιφάνεια.

Στην ομάδα ελέγχου που δεν είχε ενυδατωθεί, όλες οι ανόλες παρήγαγαν μεγάλες φυσαλίδες τις οποίες επανειλημμένα ανέπνεαν, με ρυθμό περίπου έξι ανά λεπτό.

Ορισμένες σαύρες στην ομάδα που είχε υποστεί επεξεργασία με μαλακτικό παρήγαγαν επίσης φυσαλίδες, αλλά ήταν πολύ μικρότερες και δεν κολλούσαν στο δέρμα των σαυρών, όπως έκαναν οι φυσαλίδες αέρα που αναπνέονταν.

Και στις δύο ομάδες, οι σαύρες εκτελούσαν μια ενέργεια άντλησης του λαιμού που ονομάζεται gular pumping, την οποία χρησιμοποιούν πολλά είδη σαυρών για να εμπλουτίσουν τους πνεύμονές τους με οξυγόνο.

Για τις καταδυόμενες ανόλες, το gular pumping μπορεί επίσης να παίζει ρόλο στην κυκλοφορία του αποθηκευμένου οξυγόνου, επηρεάζοντας το πόσο καιρό οι ανόλες μπορούν να παραμείνουν κάτω από το νερό. Όμως στα πειράματα, οι σαύρες που δεν μπορούσαν να παράγουν φυσαλίδες γεμάτες οξυγόνο αναδύθηκαν 67 δευτερόλεπτα νωρίτερα από εκείνες που χρησιμοποιούσαν φυσαλίδες για να αναπνεύσουν.

Ωστόσο, αυτή η τακτική που μοιάζει με αυτή των καταδύσεων έχει ένα μειονέκτημα.

«Ένα από τα κόστη της κατάδυσης είναι ότι κρυώνουν πολύ», δήλωσε η Σουίερκ. Τα ορεινά ρέματα είναι συνήθως κρύα και οι σαύρες ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του σώματος μέσω του περιβάλλοντός τους.

«Πληρώνουν ένα “κόστος” θερμοκρασίας όταν βουτούν», είπε. Το πολύ κρύο «θα μπορούσε να μειώσει την ικανότητά τους να τρέχουν γρήγορα, να υπερασπίζονται τα εδάφη τους από εισβολείς, να φλερτάρουν τους συντρόφους τους ή να χωνεύουν την τροφή τους».

Ένα άλλο μειονέκτημα μπορεί να είναι ότι αν μια βυθισμένη σαύρα είναι ακόμη ορατή, ένα αρπακτικό μπορεί απλώς να περιμένει να αναδυθεί, δήλωσε ο McGee.

«Οι σαύρες μπορούν να είναι βυθισμένες μόνο για τόσο καιρό», είπε. «Πώς ξέρει η σαύρα πότε είναι ασφαλές να βγει έξω - ή απλώς εξαντλεί όλο τον αέρα της και μετά ξαναβγαίνει στην επιφάνεια;»

Ο μηχανισμός της αναπνοής των σαυρών αυτών με φυσαλίδες είναι κάτι που η Σουίερκ ελπίζει να καταφέρει να βρει μέσα από τη συνεργασία του με πολλές ερευνητικές ομάδες. Ένα μέρος του γρίφου είναι αν το σχήμα του κεφαλιού τους ή οι μικροσκοπικές δομές στα λέπια τους επηρεάζουν τον όγκο του αέρα που γεμίζει τις φυσαλίδες τους. Ένα άλλο άλυτο ερώτημα είναι πώς αποθηκεύουν και κυκλοφορούν το οξυγόνο ενώ βρίσκονται κάτω από το νερό.

«Απ' όσο γνωρίζουμε αυτή τη στιγμή, το οξυγόνο που χρησιμοποιεί η σαύρα, το παίρνει μαζί της κάτω από το νερό», δήλωσε η Σουίερκ. Αυτό το οξυγόνο μπορεί να αποθηκεύεται στους πνεύμονές της, σε άλλα μέρη του αναπνευστικού συστήματος ή σε θύλακες αέρα που προσκολλώνται στο δέρμα της, οι οποίοι στη συνέχεια ενσωματώνονται στη φυσαλίδα του κεφαλιού.

Το οξυγόνο μπορεί επίσης να διαχέεται στη φυσαλίδα από το νερό, «αλλά αυτό δεν το γνωρίζουμε με βεβαιότητα», πρόσθεσε η Σουίερκ «Ακόμα εργαζόμαστε πάνω σε αυτό».