Genomforskning
et team av evolusjonære biologer fra University Of Toronto har vist At Anolis øgler, eller anoler, er i stand til å puste under vann ved hjelp av en boble som klamrer seg til sine snuter.
Anoler er en mangfoldig gruppe øgler som finnes i hele det tropiske Amerika. Noen anoler er strømspesialister, og disse semi-akvatiske artene dykker ofte under vann for å unngå rovdyr, hvor de kan forbli nedsenket i så lenge som 18 minutter.
» vi fant at semi-akvatiske anoler puster luft inn i en boble som klamrer seg til huden deres, » sier Chris Boccia, en nylig Master Of Science-kandidat Fra Fakultet For Kunst & Vitenskapens Institutt For Økologi & Evolusjonær Biologi (Eeb). Boccia er hovedforfatter av et papir som beskriver funnet publisert denne uken i Current Biology.
«øglene inhalerer deretter luften,» sier Boccia, «en manøvre vi har kalt «rebreathing» etter dykkingsteknologien.»
forskerne målte oksygeninnholdet (O2) i luften i boblene og fant at det gikk ned over tid, og bekreftet at gjenpustet luft er involvert i respirasjon.
Rebreathing sannsynligvis utviklet seg fordi evnen til å holde seg nedsenket lenger øker øgleens sjanser til å unnslippe rovdyr.
forfatterne studerte seks arter av semi-akvatiske anoler og fant at alle hadde rebreathing-egenskapen, til tross for at de fleste arter er fjernt beslektet. Mens rebreathing har blitt studert mye i vannlevende leddyr som vannbagler, var det ikke forventet i øgler på grunn av fysiologiske forskjeller mellom leddyr og vertebrater.
«Rebreathing hadde aldri vært ansett som en potensiell naturlig mekanisme for undervanns respirasjon i virveldyr,» sier Luke Mahler, en assisterende professor I EEB og Boccia avhandling veileder. «Men vårt arbeid viser at dette er mulig, og at anoler har distribuert denne strategien gjentatte ganger i arter som bruker akvatiske habitater.»
Mahler og Medforfatter Richard Glor, fra University Of Kansas, observerte først anoles rebeathing i Haiti i 2009, men var ikke i stand til å utføre ytterligere observasjoner eller eksperimenter. En Annen medforfatter, Lindsey Swierk, fra Binghamton University, State University Of New York, beskrev samme oppførsel i En Costa Rica-art i 2019. Disse tidlige observasjonene antydet at rebreathing var en tilpasning for dykking, men denne ideen hadde ikke blitt testet før nå.
Boccia ble interessert i akvatiske anoler etter å ha møtt en I Panama. Han begynte sine rebreathing undersøkelser I Costa Rica i 2017 og fortsatte forskningen I Colombia og Mexico.
som forfatterne påpeker, kan rebreathing-egenskapen ha utviklet seg fordi anoles hud er hydrofob-det avviser vann – en egenskap som sannsynligvis utviklet seg i anoler fordi den beskytter dem mot regn og parasitter. Under vann klamrer luftbobler seg til hydrofob hud og evnen til å utnytte disse boblene for å puste utviklet som et resultat.
Mens videre arbeid er nødvendig for å forstå hvordan prosessen fungerer i detalj, Foreslår Boccia, Mahler og deres medforfattere forskjellige måter rebreathing kan fungere på.
i sin enkleste form virker luftboblen på en øgle snute som en dykkertank, og gir et nedsenket dyr med tilførsel av luft i tillegg til luften i lungene. Dette er hva vannlevende leddyr som vannbagler gjør for å forlenge tiden de kan forbli nedsenket.
forskerne foreslår også at rebreathing-prosessen kan lette bruken av luft som finnes i en øgles nesepassasjer, munn og luftrør som ellers ikke ville bli brukt av firbenet i pusten.
boblen kan også bidra til å kvitte seg med karbondioksid (CO2) fra utåndet luft gjennom en prosess som andre forskere allerede har observert i vannlevende leddyr. Disse studiene konkluderte med at FORDI CO2 er svært løselig i vann og fordi NIVÅET AV CO2 i boblene er høyere enn i det omkringliggende vannet, oppløses utåndet CO2 i det omkringliggende vannet i stedet for å bli gjenpust.
til slutt spekulerer forfatterne at boblen kan fungere som en gill og absorbere oksygen fra vannet-igjen, noe som allerede er observert i leddyr. Boccia og Mahler planlegger videre forskning for å bekrefte om disse rebreathing prosessene forekommer med anoler.
Ifølge Mahler, » dette arbeidet beriker vår forståelse av de kreative og uventede måtene som organismer møter utfordringene i deres omgivelser. Det er verdifullt i seg selv, men funn som dette kan også være verdifulle for mennesker når vi søker løsninger på våre egne utfordrende problemer.»
» Det er for tidlig å fortelle om lizard rebreathing vil føre til noen spesielle menneskelige innovasjoner,» sier Boccia, «men biomimikk av rebreathing kan være et interessant forslag for flere felt-inkludert dykking rebreathing teknologi, som motiverte vår navngivning av dette fenomenet.»
Referanse: Boccia CK, Swierk L, Ayala-Varela FP, et al. Gjentatt evolusjon av undervanns rebreathing i dykking Anolis øgler. Nåværende Biologi. doi: 10.1016 / j.cub.2021.04.040.
denne artikkelen er publisert fra følgende materialer. Merk: materialet kan ha blitt redigert for lengde og innhold. For ytterligere informasjon, vennligst kontakt den siterte kilden.