نحوه نفس کشیدن مارمولک‌ها در زیر آب

به گزارش گروه وبگردی خبرگزاری صدا و سیما، برخی از مارمولک‌های کوچک یک ابرقدرت تازه پیدا شده دارند. آن‌ها می‌توانند هوای بازدم را در زیر آب دوباره احیا کنند. یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که آن‌ها این کار را با به دام انداختن هوا در حباب روی پوزه‌های خود انجام می‌دهند.

 

کریس بوکیا می‌گوید "همانطور که هرکسی با یکی از این مارمولک‌ها روبرو شده باشد می‌تواند به شما بگوید، وقتی احساس خطر می‌کند زیر آب شیرجه می‌رود. آن‌ها می‌توانند مدتی هم پایین بمانند و آنطور که ما محاسبه کرده‌ایم این مدت می‌تواند تا ۱۸ دقیقه باشد. اما اینکه چطور آن‌ها می‌توانندایت مدت طولانی را زیر آب بمانند، تا به امروز یک معما بوده است. "

 

در یک تحقیق یک مارمولک توانسته است ۱۸ دقیقه زیر آب بماند.

بوکیا دانشجوی دکترا در دانشگاه کوئینز کانادا در کینگستون، انتاریو است. اما پنج سال پیش، وی دانشجوی کارشناسی ارشد زیست شناسی تکاملی در دانشگاه تورنتو کانادا بود. در آن زمان، استادش، لوک مالر، برای او داستانی تعریف کرد.

مالر در سال ۲۰۰۹ مشغول مطالعه گونه‌ای در معرض خطر انقراض مارمولک آنولیس در کشور هائیتی در هائیتی بود. پس از آزاد کردن مارمولک به یک جریان کم عمق و تمیز، متوجه چیز عجیبی شد. در حالیکه مارمولک به ته سنگی چسبیده بود، حباب هوا را در اطراف پوزه خود بیرون داد. سپس به نظر می‌رسید که بار‌ها و بار‌ها هوا را در آن حباب می‌مکد.

 

یک حباب هوا به برخی مارمولک‌ها اجازه می‌دهد تا در زیر آب نفس بکشند

مالر مجبور شد به سایت تحقیقاتی بعدی خود برود و این مساله باعث شد تا نتواند بیشتر جستجو کند. اما سال‌ها بعد، او همچنان مارمولک حبابی سر را به یاد آورد. بوکیا تصمیم گرفت تا این رفتار مربوط به مارمولک را بررسی کند.

 

بوکیا در سال ۲۰۱۷ برای جستجوی مارمولک‌های حباب کِشنده، به کاستاریکا سفر کرد. او و تیمش شبانه برای گرفتن مارمولک‌ها بیرون رفتند. وی توضیح می‌دهد: "انجام این کار در هنگام خواب باعث می‌شود که استرس در آن‌ها کاهش یابد. " وی همچنین اضافه می‌کند "برای ما آسان‌تر است که آن‌ها را بگیریم". تیم با استفاده از چراغ برای یافتن مارمولک‌ها در تاریکی، ۱۲۰ مارمولک را در نزدیکی نهر‌ها و ۱۸۰ دور از نهر‌ها را جمع آوری کرد که شامل طیف وسیعی از گونه‌های مرتبط بود.

این موجودات بدون احتساب دم خود به حدود ۱۱ سانتی متر (۴.۵ اینچ) می‌رسند. گروه بوکیا مارمولک‌ها را به اردوگاه خود برگرداندند و در آنجا شرایط آب رودخانه را ایجاد کردند. سپس آن‌ها هر مارمولک را در زیر آب غوطه ور کردند.

در زیر آب، همه این مارمولک‌ها حباب هوا را به اطراف پوزه‌های خود حمل می‌کردند. به نظر می‌رسید که آن‌ها حباب را از داخل و خارج تنفس می‌کنند. برخی از مارمولک‌های زمینی چند بار حباب را استشمام کردند، اما نفس زیادی نمی‌کشند. بستگان آن‌ها در رودخانه مرتب‌تر نفس می‌کشند و مدت طولانی زیر آب می‌مانند. بوکیا به یاد می‌گوید: "یک مارمولک ۱۸ دقیقه زیر آب بود. ما داشتیم نگران او می‌شدیم. "

پوست آب گریز مارمولک‌ها ممکن است نقشی در این قضیه داشته باشد. با فرو رفتن خزندگان در آب، ممکن است لایه نازکی از هوا بر روی آن پوست گیر کند. بوکیا فکر می‌کند که وقتی مارمولک بازدم می‌کند، این هوا از سوراخ‌های بینی خارج می‌شود و لایه هوای محبوس شده را گسترش می‌دهد. به این ترتیب، مارمولک ممکن است از ریه‌ها برای کنترل اندازه حباب استفاده کند.

اما اگر یک مارمولک هوای آن حباب‌ها را دوباره تنفس کند، سطح اکسیژن آن‌ها باید پایین و پایین‌تر بیاید. برای آزمایش این، بوکیا یک حسگر اکسیژن کوچک آورد و دستگاه شبیه سیم نازک را در حباب اطراف پوزه مارمولک‌های غوطه ور قرار داد.

وی می‌گوید: "انجام این کار بدون نیاز به آزار و اذیت آن‌ها بسیار زیاد انجام شد. "، اما این کار حرف او را تأیید می‌کرد که با نفس کشیدن مارمولک‌ها سطح اکسیژن حباب‌ها به آرامی کاهش یافت.

بوکیا همچنین متوجه شد که مارمولک‌های غواصی چشمانشان را می‌بندند، انگار که می‌خوابند. وی اکنون گمان دارد مارمولک‌ها فعالیت‌های شیمیایی حمایت کننده از سلول‌ها و اندام‌ها را کاهش می‌دهند. این باید نیاز آن‌ها به اکسیژن را کاهش دهد تا بتوانند مدت زمان بیشتری پایین بمانند.

جاناتان لوسوس می‌گوید، این مطالعه جدید چگونگی تکامل حیوانات مختلف برای زندگی در آب را مشخص می‌کند. او یک زیست شناس تکاملی در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس است. موس لوسوس در حال انجام این مطالعه است که مارمولک‌ها چگونه با محیط خود سازگار می‌شوند. وی خاطرنشان کرد: "گونه‌هایی که در طبیعت با چالش مشابهی روبرو می‌شوند، اغلب راه‌های مختلفی برای غلبه بر آن پیدا می‌کنند. "

لوسوس خاطرنشان می‌کند: "ماهی‌ها از استخوان‌ها برای استخراج اکسیژن از آب استفاده می‌کنند. نهنگ‌ها می‌توانند مدت طولانی نفس خود را حبس کنند. اکنون می‌دانیم که این مارمولک‌ها اکسیژن را با خود به زیر آب می‌برند. "

چرا مارمولک‌ها این کار را می‌کنند؟

 

 

 

بوکیا چند ایده دارد که ممکن است دلیل اینکه مارمولک‌ها به جای نفس کشیدن با حباب نفس می‌کشند را توضیح دهند.

این حباب ممکن است به آن‌ها کمک کند تا دی اکسید کربن یا همان CO ۲ را از بین ببرند. جانداران - از جمله ما - فقط برای دریافت اکسیژن نفس نمی‌کشند. آن‌ها همچنین نیاز به بازدم CO ۲ دارند. اگر CO ۲ در بدن آن‌ها جمع شود، می‌تواند آن‌ها را مسموم کند.

بوکیا فکر می‌کند CO ۲ بازدم در حباب‌ها ممکن است به داخل آب خارج شود. همچنین یک حباب ممکن است به مارمولک‌ها کمک کند تا اکسیژن اضافی را از آب بگیرند. اکسیژن می‌تواند بین آب و هوا حرکت کند. با پایین آمدن سطح اکسیژن در حباب، اکسیژن محلول در جریان ممکن است به آن وارد شود تا دوباره تعادل سطح را حفظ کند.

بوکیا و مالر امیدوارند که مطالعه این رفتار را ادامه دهند. انواع مختلفی از مارمولک وجود دارد، احتمال زیادی وجود دارد که انواع دیگر مارمولک‌ها نیز این کار را انجام دهند.

بوکیا یافته‌های خود را در تاریخ ۱۲ مه در مجله Current Biology منتشر کرده است.

منبع: sciencenewsforstudents.org