Certains petits lézards ont une superpuissance retrouvée. Ils peuvent régénérer l’air expiré sous l’eau. Ils le font en piégeant l’air dans une bulle sur leur museau, une nouvelle étude montre.
« Comme quiconque a rencontré l’un de ces lézards peut vous le dire, ils plongent sous l’eau lorsqu’ils se sentent menacés. Ils peuvent également rester en panne pendant un certain temps — jusqu’à 18 minutes selon mon décompte « , explique Chris Boccia. Mais comment ils sont restés si longtemps sous l’eau était un mystère. Jusqu’à maintenant.
Boccia est doctorante à l’Université canadienne Queens à Kingston, en Ontario. Mais il y a cinq ans, il était étudiant à la maîtrise en biologie évolutive à l’Université de Toronto au Canada. À l’époque, son professeur, Luke Mahler, lui racontait une histoire.
Mahler avait étudié une espèce menacée de lézard Anolis sur la nation caribéenne d’Haïti en 2009. Après avoir relâché un lézard dans un ruisseau clair et peu profond, il a remarqué quelque chose d’étrange. Le lézard exhalait une bulle d’air autour de son museau alors que l’animal s’accrochait au fond rocheux. Ensuite, il semblait aspirer à plusieurs reprises l’air entrant et sortant de cette bulle.
Mahler a dû passer à son prochain site de recherche pour ne pas pouvoir explorer plus. Mais des années plus tard, il se souvenait encore du lézard à tête de bulle. Boccia a décidé d’enquêter sur son comportement.
À l’état sauvage
À la recherche de lézards à bulles, Boccia s’est rendu au Costa Rica en 2017. Lui et son équipe sont sortis la nuit pour capturer les lézards. « Faire cela quand ils dorment rend les choses moins stressantes pour eux », explique-t-il. Il est également « plus facile pour nous de les attraper », ajoute-t-il. Portant des lampes frontales pour trouver les lézards dans l’obscurité, l’équipe a recueilli 120 lézards près des ruisseaux et 180 loin des ruisseaux. Le inclus une gamme d’espèces apparentées.
Les créatures atteignent environ 11 centimètres (4,5 pouces) sans compter leur queue. Le groupe de Boccia a ramené les lézards à leur camp, où ils ont installé des conteneurs d’eau de rivière. Puis ils ont trempé chaque lézard sous l’eau. Ils se tenaient chacun de manière lâche pour que la créature puisse faire surface quand elle le voulait.
Sous l’eau, tous ces lézards portaient une bulle d’air autour de leur museau. Ils semblaient respirer la bulle dedans et dehors. Certains lézards terrestres ont inhalé la bulle à quelques reprises mais n’ont pas beaucoup respiré. Leurs parents basés sur la rivière respiraient plus souvent et restaient submergés plus longtemps. « Un lézard a été sous l’eau pendant 18 minutes », se souvient Boccia. « Nous commencions à nous inquiéter pour lui. »
La peau hydrofuge des lézards peut jouer un rôle. Lorsque le reptile plonge dans l’eau, une fine couche d’air peut se coincer contre cette peau. Lorsque le lézard expire maintenant, Boccia pense que cet air sort par les narines et dilate la couche d’air piégée. De cette façon, le lézard pourrait utiliser ses poumons pour contrôler la taille de la bulle.
Mais si un lézard respirait à nouveau l’air dans ces bulles, leur taux d’oxygène devrait baisser de plus en plus bas. Pour tester cela, Boccia a apporté un petit capteur d’oxygène et a inséré le mince dispositif en forme de fil dans la bulle autour du museau des lézards submergés.
« Il a fallu beaucoup de pratique pour le faire sans les déranger », dit-il. Mais ce travail a confirmé son intuition. Le niveau d’oxygène des bulles baissait lentement à mesure que les lézards respiraient.
Boccia a également remarqué que les lézards plongeurs fermaient les yeux, comme s’ils dormaient. Il soupçonne maintenant les lézards de ralentir les activités chimiques qui soutiennent les cellules et les organes. Cela devrait réduire leur besoin d’oxygène afin qu’ils puissent rester plus longtemps en bas.
La nouvelle étude met en évidence comment différents animaux ont évolué pour vivre dans l’eau, explique Jonathan Losos. Il est biologiste évolutionniste à l’Université de Washington à St. Louis, Mo. Losos étudie comment les lézards s’adaptent à leur environnement. « Les espèces qui éprouvent le même défi dans la nature trouvent souvent différentes façons de le surmonter », note-t-il.
« Les poissons utilisent des branchies pour extraire l’oxygène de l’eau », souligne Losos. « Les baleines sont capables de retenir leur souffle pendant longtemps. Et maintenant, nous savons que ces lézards prennent de l’oxygène sous l’eau avec eux. »
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Pourquoi le font-ils?
Boccia a quelques idées qui pourraient expliquer pourquoi les lézards respirent avec des bulles, au lieu de retenir leur souffle.
La bulle peut les aider à libérer du dioxyde de carbone ou du CO2. Les animaux – y compris nous — ne respirent pas uniquement pour prendre de l’oxygène. Ils doivent également expirer du CO2. Si du CO2 s’accumulait dans leur corps, cela pourrait les empoisonner.
Le CO2 expiré dans les bulles peut s’échapper dans l’eau, pense Boccia. Une bulle peut également aider les lézards à capter l’oxygène supplémentaire de l’eau. L’oxygène peut se déplacer entre l’eau et l’air. Lorsque les niveaux d’oxygène baissent dans la bulle, l’oxygène dissous dans le flux peut y pénétrer pour rééquilibrer les niveaux. Ce mouvement d’égalisation est appelé diffusion.
Boccia et Mahler espèrent continuer à étudier ce comportement.
« Il y a tellement de types de lézards différents, il y a de fortes chances que d’autres le fassent aussi. Nous ne l’avons tout simplement pas vu « , explique Boccia. Il a publié ses résultats le 12 mai dans la revue Current Biology.