Cum respiră unele șopârle sub apă

Unele șopârle anole au o nouă superputere: pot respira sub apă prind aer într-o bula de pe bot. În plus, aceste reptile pot rămâne scufundate timp de aproape 20 de minute prin reinspirarea aerului expirat în bule, arată un nou studiu.

„După cum vă poate spune oricine care a întâlnit una dintre aceste șopârle, se scufundă sub apă când se simt amenințați”, spune biologul evoluționist Chris Boccia de la Universitatea Queen din Kingston, Canada. Dar cum șopârlele rămân sub apă atât de mult timp fusese un mister până acum.

Boccia a fost inspirat să investigheze de o poveste pe care i-a spus-o unul dintre profesorii săi când era student la Universitatea din Toronto. În 2009, biologul evoluționist Luke Mahler a studiat o specie pe cale de dispariție de Anolis șopârlă în Haiti. După ce a eliberat o șopârlă înapoi într-un pârâu limpede, puțin adânc, Mahler a observat ceva ciudat. În timp ce animalul s-a agățat de fundul stâncos, a expirat o bula de aer pe bot și a părut că aspiră în mod repetat aerul înăuntru și din bule. Mahler a trebuit să treacă la următorul său loc de cercetare, astfel încât să nu poată explora mai mult. Dar ani mai târziu, el și-a amintit încă de șopârla cu cap bule.

Boccia și colegii săi au călătorit în Costa Rica în 2017 în căutare de anoli cu cap bule, capturând creaturi noaptea. „Făcând asta atunci când dorm, face lucrurile mai puțin stresante pentru ei”, spune Boccia. De asemenea, este „mai ușor să-i prindem”.

Purtând lămpi pentru a găsi șopârlele în întuneric, cercetătorii au colectat 300 de anoli reprezentând o gamă largă de specii – 120 de șopârle au fost găsite în apropierea pârâurilor și 180 au fost găsite departe de pâraie. Înapoi în tabăra lor, Boccia și colegii au scufundat ușor fiecare șopârlă în recipiente cu apă de râu.

În timp ce se aflau sub apă, toți anolii purtau o bula de aer în jurul botului și păreau să inspire bula înăuntru și afară. Dar șopârlele de pe râu au respirat mai des și au rămas scufundate mai mult decât rudele lor de pe uscat, raportează Boccia, Mahler și colegii săi în 12 iulie. Biologie actuală.

„O șopârlă a stat sub apă timp de 18 minute”, spune Boccia. „Începeam să ne îngrijorăm pentru el.”

Chris și James Boccia mânuind o șopârlă într-un habitat de râu
Cercetătorii Chris Boccia (stânga) și fratele său James se pregătesc să introducă o sondă de oxigen în bula subacvatică a botului unei șopârle.C. Boccia

Pielea hidrofugă a anolelor ar putea juca un rol în formarea bulelor. Pe măsură ce reptila se scufundă în apă, un strat subțire de aer poate rămâne prins pe acea piele. Când șopârla expiră, aerul iese prin nări și extinde stratul de aer prins. În acest fel, șopârla își poate folosi plămânii pentru a controla dimensiunea bulei.

Dacă o șopârlă a respirat din nou aerul din acele bule, atunci nivelul de oxigen al bulelor ar trebui să scadă în timp. Introducerea unui mic senzor de oxigen în bule din jurul botului șopârlelor scufundate a confirmat că nivelul de oxigen a scăzut încet pe măsură ce șopârlele respirau.

Pentru a rămâne scufundate pentru perioade lungi de timp, anolele își pot încetini metabolismul, reducând nevoia de oxigen, suspectează Boccia. Și pe măsură ce nivelul de oxigen din bule scade și CO2 nivelurile cresc, bula poate reechilibra nivelurile prin eliminarea CO2 în apă și absorbind oxigenul dizolvat, spune el.

Descoperirile evidențiază modul în care diferite animale au evoluat pentru a trăi în apă, spune biologul evoluționist Jonathan Losos de la Universitatea Washington din St. Louis, care nu a fost implicat în cercetare. „Speciile care se confruntă cu aceeași provocare în natură găsesc adesea modalități diferite de a o depăși”, spune Losos. „Peștii folosesc branhii pentru a extrage oxigenul din apă. Balenele sunt capabile să-și țină respirația mult timp. Și acum știm că aceste șopârle iau oxigen sub apă cu ele.”

Atât Boccia, cât și Mahler speră să continue să studieze acest comportament nou descoperit. „Există atât de multe tipuri diferite de șopârle, există șanse mari ca și alții să o facă”, spune Boccia. „Doar că nu am văzut-o.”