Einige kleine Eidechsen haben eine neu entdeckte Supermacht. Sie können ausgeatmete Luft unter Wasser wieder aufatmen. Sie tun dies, indem sie die Luft in einer Blase an ihren Schnauzen einfangen, wie eine neue Studie zeigt.
„Wie jeder, der einer dieser Eidechsen begegnet ist, Ihnen sagen kann, tauchen sie unter Wasser, wenn sie sich bedroht fühlen. Sie können auch eine Weile unten bleiben – bis zu 18 Minuten nach meiner Zählung „, sagt Chris Boccia. Aber wie sie so lange unter Wasser blieben, war ein Rätsel. Bis jetzt.
Boccia ist Doktorandin an der kanadischen Queens University in Kingston, Ontario. Aber vor fünf Jahren war er Masterstudent in Evolutionsbiologie an der Universität von Toronto in Kanada. Damals erzählte ihm sein Professor Luke Mahler eine Geschichte.
Mahler hatte 2009 auf dem Karibikstaat Haiti eine vom Aussterben bedrohte Eidechsenart untersucht. Nachdem er eine Eidechse wieder in einen klaren, flachen Bach entlassen hatte, bemerkte er etwas Seltsames. Die Eidechse atmete eine Luftblase um ihre Schnauze aus, als sich das Tier an den felsigen Boden klammerte. Dann schien es wiederholt die Luft in und aus dieser Blase zu saugen.
Mahler musste zu seinem nächsten Forschungsort weiterziehen, um nicht mehr erforschen zu können. Aber Jahre später erinnerte er sich noch an die blasenköpfige Eidechse. Boccia beschloss, sein Verhalten zu untersuchen.
In freier Wildbahn
Auf der Suche nach blasenatmenden Eidechsen reiste Boccia 2017 nach Costa Rica. Er und sein Team gingen nachts aus, um die Eidechsen einzufangen. „Dies zu tun, wenn sie schlafen, macht die Dinge für sie weniger stressig“, erklärt er. Es sei auch „einfacher für uns, sie zu fangen“, fügt er hinzu. Das Team trug Scheinwerfer, um die Eidechsen im Dunkeln zu finden, und sammelte 120 Eidechsen in der Nähe von Bächen und 180 außerhalb von Bächen. Die enthalten eine Reihe von verwandten Arten.
Die Kreaturen werden etwa 11 Zentimeter (4,5 Zoll) groß, ohne ihre Schwänze zu zählen. Boccias Gruppe brachte die Eidechsen zurück in ihr Lager, wo sie Behälter mit Flusswasser aufstellten. Dann tauchten sie jede Eidechse unter Wasser. Sie hielten sich locker, damit das Lebewesen auftauchen konnte, wenn es wollte.
Unter Wasser trugen alle diese Eidechsen eine Luftblase um ihre Schnauzen. Sie schienen die Blase ein- und auszuatmen. Einige landgestützte Eidechsen atmeten die Blase ein paar Mal ein, atmeten aber nicht viel wieder ein. Ihre Verwandten am Fluss atmeten häufiger wieder und blieben länger unter Wasser. „Eine Eidechse war 18 Minuten unter Wasser“, erinnert sich Boccia. „Wir begannen uns Sorgen um ihn zu machen.“
Die wasserabweisende Haut der Eidechsen könnte eine Rolle spielen. Wenn das Reptil ins Wasser taucht, kann eine dünne Luftschicht an dieser Haut eingeschlossen werden. Wenn die Eidechse jetzt ausatmet, denkt Boccia, dass diese Luft durch die Nasenlöcher austritt und die eingeschlossene Luftschicht ausdehnt. Auf diese Weise könnte die Eidechse es auch verwenden, um die Größe der Blase zu kontrollieren.
Aber wenn eine Eidechse die Luft in diesen Blasen wieder einatmet, sollte ihr Sauerstoffgehalt immer tiefer fallen. Um dies zu testen, brachte Boccia einen kleinen Sauerstoffsensor mit und steckte das dünne drahtähnliche Gerät in die Blase um die Schnauzen der untergetauchten Eidechsen.
„Es brauchte viel Übung, um es zu tun, ohne sie zu stören“, sagt er. Aber diese Arbeit bestätigte seine Vermutung. Der Sauerstoffgehalt der Blasen sank langsam, als die Eidechsen atmeten.
Boccia bemerkte auch, dass tauchende Eidechsen ihre Augen schlossen, als ob sie schliefen. Er vermutet nun, dass die Eidechsen die chemischen Aktivitäten verlangsamen, die Zellen und Organe unterstützen. Das sollte ihren Sauerstoffbedarf reduzieren, damit sie länger unten bleiben können.
Die neue Studie zeigt, wie sich verschiedene Tiere entwickelt haben, um im Wasser zu leben, sagt Jonathan Losos. Er ist Evolutionsbiologe an der Washington University in St. Louis, Mo. Losos untersucht, wie sich Eidechsen an ihre Umgebung anpassen. „Arten, die die gleiche Herausforderung in der Natur erleben, finden oft unterschiedliche Wege, sie zu überwinden“, stellt er fest.
„Fische nutzen Kiemen, um dem Wasser Sauerstoff zu entziehen“, betont Losos. „Wale können lange den Atem anhalten. Und jetzt wissen wir, dass diese Eidechsen Sauerstoff unter Wasser mitnehmen.“
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Warum tun sie es?
Boccia hat ein paar Ideen, die erklären könnten, warum Eidechsen mit Blasen atmen, anstatt den Atem anzuhalten.
Die Blase kann ihnen helfen, Kohlendioxid oder CO2 abzuwerfen. Tiere — auch wir – atmen nicht nur, um Sauerstoff aufzunehmen. Sie müssen auch CO2 ausatmen. Wenn sich CO2 in ihrem Körper ansammelt, könnte es sie vergiften.
CO2, das in die Blasen ausgeatmet wird, könnte ins Wasser entweichen, glaubt Boccia. Eine Blase kann den Eidechsen auch helfen, zusätzlichen Sauerstoff aus dem Wasser aufzunehmen. Sauerstoff kann sich zwischen Wasser und Luft bewegen. Wenn der Sauerstoffgehalt in der Blase sinkt, kann gelöster Sauerstoff in den Strom eindringen, um den Pegel wieder auszugleichen. Diese Ausgleichsbewegung wird Diffusion genannt.
Sowohl Boccia als auch Mahler hoffen, dieses Verhalten weiter zu untersuchen.
„Es gibt so viele verschiedene Arten von Eidechsen, es besteht eine gute Chance, dass andere es auch tun. Wir haben es einfach nicht gesehen „, sagt Boccia. Er veröffentlichte seine Ergebnisse Mai 12 in der Zeitschrift Current Biology.