這種小動物,一言不合就沉入水底,沒被淹死竟是因為……
安樂蜥(Dactyloidae)是一群「身懷絕技」的蜥蜴,它們生活在美洲,從美國東南部到巴拉圭都有它們的蹤影,家庭成員有427種之多[1]。
它們有的能像壁虎一樣的飛檐走壁、斷尾逃生;有的長著鮮艷的喉囊,顯擺「撩妹」;還有的,能像變色龍一樣改變體色。
對面的「妹子」看過來—一展開喉囊撩妹的條紋安樂蜥(
Anolis lineatus) | Wikmedia Commons
綠安樂蜥(
Anolis carolinensis),既懂壁虎的游牆功,又會變色龍的偽裝術 | Wikmedia Commons
是不是很厲害?不過,它們令人驚訝的地方還不止於此。最近,安樂蜥家族中就連出了兩個「大新聞」:有研究人員拍攝到了安樂蜥在水下的細節,發現安樂蜥家族裡還有優秀的「潛水員」!
以前人們就發現,一些常在水邊活動的安樂蜥在遇到危險時,會跳進水裡躲上十幾分鐘不出來。對於這一現象,學者們大多認為它們只是憋氣能力強,沒想到事情沒那麼簡單。
實際上,它們之所以能長時間潛水,並不是能憋氣,而是可以自帶「氣瓶」在水下呼吸!
這種「氣瓶」就是掛在他們頭上的大氣泡(air bubble) |琳希·斯維克(Lindsey Swierk)
這種熱帶蜥蜴,就是分布在哥斯大黎加和巴拿馬地區溪流附近的「水安樂蜥」(Anolis aquaticus)。
水安樂蜥的身世鮮為人知,只有維基百科上巴斯克語(Euskara)和法語詞條上各自不足20個單詞的介紹,和哥斯大黎加的一些動物圖鑑里的少量描述。
斯維克團隊在哥斯大黎加考察 | anoleannals.org
2015年,斯維克在哥斯大黎加的山間溪流附近注意到水安樂蜥。它們對周圍環境非常警惕,一旦發現風吹草動,就立刻跳進水裡長時間潛伏起來。
跳水逃生的安樂蜥 | livescience
斯維克在水安樂蜥胃裡找到了水生昆蟲,於是她買了水下相機,希望能發現它們在水下捕食的線索。不過,水下相機並沒有記錄到水安樂蜥在水下捕食獵物,卻記錄到了它們在水下利用氣泡呼吸的情景。
根據斯維克團隊的記錄,水安樂蜥潛水的時間最長居然可以達到16分鐘!在她截取的一段視頻中能夠看出,潛伏在水下的安樂蜥頭部和軀幹上都附著了一些空氣,尤其是頭部的氣泡非常明顯,水安樂蜥在反覆地從氣泡中呼吸空氣。
而後在後續報道中[4],斯維克更詳細地分析了這一過程:水安樂蜥先呼出一個大氣泡,然後再吸入,然後可以就從這個大氣泡中提取氧氣了。雖然濃度低,但也足以讓它們在水下待得更久一點,以免受到天敵的威脅。按理說,這個氣泡體積不小,之所以沒有飄走,很大原因可能是由於安樂蜥頭部的某些特殊構造。她正在尋找合作者進行更進一步的研究。
水安樂蜥在水下利用氣泡呼吸 | anoleannals.org
無獨有偶,在斯維克發布水安樂蜥利用氣泡的消息後,生命科學(Live Science)網站在第二天也發布了一種安樂蜥「水下呼吸」的視頻和採訪,只不過主角是「溪安樂蜥」(Anolis oxylophus)[5]。
溪安樂蜥 | Smithsonian- Channel
生物學家兼製片人尼爾·洛辛(Neil Losin)和奈特·達彭(Nate Dappen)在為史密森尼頻道拍攝以安樂蜥為中心的紀錄片「蜥蜴的法則」時,捕捉到了這一引人注目的鏡頭。
起初,他們只是想找找溪安樂蜥長時間潛水的線索。最開始也以為它們只是憋氣能力很強而已,可是在反覆看了視頻後,發現溪安樂蜥頭頂出現了氣泡。溪安樂蜥能夠反覆利用這個氣泡呼吸,在水裡待的時間長達15分鐘。
溪安樂蜥在水下呼吸的情景 | livescience
這種氣泡究竟是如何給安樂蜥提供氧氣的呢?研究者們初步推測,可能是這些氣泡具有「物理腮」的功能——氧氣能從周圍的水擴散到氣泡中,同時二氧化碳能從氣泡中擴散出去。而此前,科學家只在個別無脊椎動物中發現類似的現象。
其中之一就是水蛛。水蛛從歐洲一直到中國的北方都有分布,幾乎一輩子都生活在淡水中。它們和其他蜘蛛一樣,都有一個「生理肺」——書肺(Book lung)。
書肺只能在空氣中交換氧氣和二氧化碳,但水蛛為了在水下呼吸,製造出了一張有圓頂的網,然後把空氣放進去,形成一個個像鍾一樣的氣泡「倉庫」。要呼吸的時候,就去「提取」一點氧氣。
而這個氣泡,就起到了一個「物理鰓」(也有人叫物理肺)的作用。在溫暖水體中,這個氣泡室能從水中交換進來足夠的氧氣,排出二氧化碳,滿足水蛛靜止狀態的所有氧需求。有時它們可以在氣泡室內停留超過1天。當水體嚴重缺氧或者氣泡室內氣體快耗盡時,水蛛就用身上的絨毛去水面搬運一些空氣到氣泡室中,補充它的水下「呼吸倉庫」。
A是空氣附著在水蛛腹部的疏水絨毛上 。B是一個小型氣泡室,由隱形網支撐著,大小足以容納水蛛的腹部 。C是水蛛正把水面的氣泡運到氣泡室 。D是雌性水蛛待在她的氣泡室中 | [2]
除了水蛛,生活在莫諾湖畔的鹼蠅,也能夠攜帶「空氣潛水服」潛入水中覓食。
鹼蠅的「空氣潛水服」 | 參考文獻[6]
接連上鏡的安樂蜥,也許即將成為人們發現的首批能利用氣泡在水下呼吸的脊椎動物。它們頭頂保存大氣泡的原理,又是否和鹼蠅這樣的無脊椎動物相似?這些就需要科學家們通過更進一步的研究來證實了。讓我們拭目以待吧。
本文首發於:我是科學家iScientist
(ID:IamaScientist)
果殼
ID:Guokr42
果殼整天都在科普些啥啊!
嚇得我二維碼都歪了!
為啥這樣的二維碼也能掃?
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