Pesquisa Genômica
Uma equipe de biólogos evolucionistas da Universidade de Toronto mostrou que lagartos Anolis, ou anoles, é capaz de respirar debaixo d’água com o auxílio de uma bolha agarradas em seus focinhos.Os Anóis são um grupo diversificado de lagartos encontrados nas Américas tropicais. Alguns anóis são especialistas em riachos, e essas espécies semi-aquáticas freqüentemente mergulham Debaixo d’água para evitar predadores, onde podem permanecer submersas por até 18 minutos.”Descobrimos que os anóis semi-aquáticos expiram o ar em uma bolha que se agarra à sua pele”, diz Chris Boccia, um recém-formado em Mestrado em Ciências da Faculdade de Artes do Departamento de Ecologia da ciência da Biologia Evolutiva (EEB). Boccia é o principal autor de um artigo descrevendo a descoberta publicada esta semana na Current Biology.”Os lagartos, em seguida, re-inalar o ar”, diz Boccia, “uma manobra que denominamos’ re-respiração ‘ após a tecnologia de mergulho.”Os pesquisadores mediram o conteúdo de Oxigênio (O2) do ar nas bolhas e descobriram que ele diminuiu com o tempo, confirmando que o ar recuperado está envolvido na respiração.O Rebreathing provavelmente evoluiu porque a capacidade de permanecer submerso por mais tempo aumenta as chances do Lagarto de iludir predadores.
os autores estudaram seis espécies de anóis semi-aquáticos e descobriram que todos possuíam o traço de reinfusão, apesar de a maioria das espécies estar distantemente relacionada. Embora o rebreathing tenha sido estudado extensivamente em artrópodes aquáticos, como besouros aquáticos, não era esperado em lagartos devido a diferenças fisiológicas entre artrópodes e vertebrados.”O reinício nunca foi considerado como um potencial mecanismo natural para a respiração subaquática em vertebrados”, diz Luke Mahler, professor assistente do supervisor de tese da EEB e Boccia. “Mas nosso trabalho mostra que isso é possível e que os anóis implantaram essa estratégia repetidamente em espécies que usam habitats aquáticos.Mahler e o coautor Richard Glor, da Universidade do Kansas, observaram pela primeira vez anoles se recuperando no Haiti em 2009, mas não conseguiram realizar mais observações ou experimentos. Outro co-autor, Lindsey Swierk, da Universidade de Binghamton, Universidade Estadual de Nova York, descreveu o mesmo comportamento em uma espécie da Costa Rica em 2019. Essas primeiras observações sugeriram que a re-respiração era uma adaptação para o mergulho, mas essa ideia não havia sido testada até agora.Boccia se interessou por anóis aquáticos depois de encontrar um no Panamá. Ele começou suas investigações de represálias na Costa Rica em 2017 e continuou a pesquisa na Colômbia e no México.Como os autores apontam, o traço de reinalação pode ter se desenvolvido porque a pele dos anóis é hidrofóbica-repele a água-uma característica que provavelmente evoluiu nos anóis porque os protege da chuva e dos parasitas. Debaixo d’água, as bolhas de ar se agarram à pele hidrofóbica e à capacidade de explorar essas bolhas para respirar desenvolvidas como resultado.Embora mais trabalho seja necessário para entender como o processo funciona em detalhes, Boccia, Mahler e seus co-autores sugerem diferentes maneiras pelas quais o reinício pode funcionar.Em sua forma mais simples, a bolha de ar no focinho de um lagarto provavelmente age como um tanque de mergulho, fornecendo um animal submerso com um suprimento de ar, além do ar em seus pulmões. É isso que os artrópodes aquáticos, como os besouros da água, fazem para prolongar o tempo em que podem permanecer submersos.Os pesquisadores também sugerem que o processo de reinalação pode facilitar o uso de ar encontrado nas passagens nasais, boca e traqueia de um lagarto que, de outra forma, não seriam usadas pelo lagarto na respiração.A bolha também pode ajudar a livrar os resíduos de dióxido de carbono (CO2) do ar exalado através de um processo que outros pesquisadores já observaram em artrópodes aquáticos. Esses estudos concluíram que, como o CO2 é altamente solúvel em água e porque o nível de CO2 nas bolhas é maior do que na água circundante, o CO2 exalado se dissolve na água circundante, em vez de ser recuperado.Finalmente, os autores especulam que a bolha pode atuar como uma brânquia e absorver oxigênio da água-novamente, algo já observado em artrópodes. Boccia e Mahler estão planejando mais pesquisas para confirmar se esses processos de reinalação estão ocorrendo com anóis.De acordo com Mahler, ” este trabalho enriquece nossa compreensão das maneiras criativas e inesperadas pelas quais os organismos enfrentam os desafios colocados por seus ambientes. Isso é valioso por si só, mas descobertas como essa também podem ser valiosas para os humanos, pois buscamos soluções para nossos próprios problemas desafiadores.”
“É muito cedo para dizer se o lagarto, a respiração vai levar para qualquer humano particular inovações”, diz Boccia, “Mas biomimética de respiração pode ser uma proposta interessante para vários campos, incluindo mergulho reinalação de tecnologia, o que motivou a nossa nomeação deste fenômeno.”
referência: Boccia CK, Swierk L, Ayala-Varela FP, et al. Evolução repetida do rebreathing subaquático em lagartos de Anolis de mergulho. Biologia Atual. doi:10.1016 / j. cub.2021.04.040.
este artigo foi republicado a partir dos seguintes materiais. Notar: o material pode ter sido editado por comprimento e conteúdo. Para mais informações, entre em contato com a fonte citada.