공기의 거품은 일부 도마뱀이 수중 호흡 할 수 있습니다

일부 작은 도마뱀은 새로 발견 된 초강대국을 가지고있다. 그들은 수 중에서 숨을 내쉴 수 있습니다. 그들은 그들의 주둥이에 거품에 있는 공기를 덫을 놓아서 그것을 한다,새로운 학문은 보여준다.

“이 도마뱀 중 하나를 만난 사람이 당신에게 말할 수 있듯이,그들은 위협을 느낄 때 물속으로 잠수합니다. 그들은 너무 잠시 동안 아래로 머물 수—최대 18 내 카운트 분,”크리스 보치아는 말한다. 그러나 그들이 어떻게 그렇게 오랫동안 수중에 머물렀는지는 수수께끼였습니다. 지금까지.

보치아는 온타리오 주 킹스턴에 위치한 캐나다 퀸즈 대학교에서 박사 과정 학생입니다. 그러나 5 년 전,그는 캐나다 토론토 대학에서 진화 생물학 석사 학생이었다. 당시 그의 교수 인 루크 말러는 그에게 이야기를 들려주었습니다.

말러는 2009 년 아이티의 카리브해 국가에서 멸종 위기에 처한 아놀리스 도마뱀 종을 연구 해왔다. 도마뱀을 맑고 얕은 물줄기로 다시 풀어 놓은 후,그는 이상한 것을 발견했습니다. 도마뱀은 동물이 바위 바닥에 달라 붙는 때 그것의 주둥이 주위에 기포를 내뿜었다. 그런 다음 그 거품 안팎으로 공기를 반복적으로 빨아 먹는 것처럼 보였습니다.

말러는 그의 다음 연구 사이트로 이동해야 했다 그래서 그는 더 이상 탐구할 수 없었다. 그러나 몇 년 후,그는 여전히 거품 머리 도마뱀을 기억했습니다. 보치아는 그 행동을 조사하기로 결정했다.

야생에서

거품을 내뿜는 도마뱀을 찾아 보치아는 2017 년 코스타리카를 여행했다. 그와 그의 팀은 도마뱀을 잡기 위해 밤에 나갔다. “그들이 자고있을 때 이것을하면 스트레스가 줄어 듭니다.”라고 그는 설명합니다. 또한”우리가 그들을 잡는 것이 더 쉽다”고 그는 덧붙였다. 어둠 속에서 도마뱀을 찾기 위해 헤드 램프를 착용 한 팀은 시냇물 근처에 120 마리의 도마뱀을 모으고 시냇물에서 180 마리의 도마뱀을 모았습니다. 관련 종의 범위를 포함.

생물은 꼬리를 세지 않고 약 11 센티미터(4.5 인치)까지 자랍니다. 보치아의 무리는 도마뱀을 캠프로 데려와 강 물 용기를 설치했습니다. 그런 다음 그들은 각 도마뱀을 물속에 던졌습니다. 그들은 그것을 원할 때 녀석이 표면 수 있도록 느슨하게 각 개최.

수중 동안,이 도마뱀들은 모두 주둥이 주위에 공기 방울을 실었다. 그들은 거품을 안팎으로 호흡하는 것처럼 보였다. 일부 육상 도마뱀은 거품을 몇 번 흡입했지만 많이 재 흡수하지 않았습니다. 그들의 강에 기반을 둔 친척들은 더 자주 숨을 쉬었고 더 오래 잠겨있었습니다. 보치아는”도마뱀 한 마리가 18 분 동안 수중에 있었다”고 회상한다. “우리는 그를 걱정하기 시작했다.”

도마뱀의 물 반발 피부가 역할을 할 수 있습니다. 파충류가 물 속으로 잠수 할 때,얇은 공기 층이 그 피부에 갇힐 수 있습니다. 도마뱀이 이제 숨을 내쉴 때,보치아는이 공기가 콧 구멍을 통해 빠져 나와 갇힌 공기층을 확장한다고 생각합니다. 그런 식으로 도마뱀은 거품의 크기를 제어하기 위해 폐를 사용할 수 있습니다.

그러나 도마뱀이 그 거품에 공기를 다시 호흡하면 산소 농도가 점점 낮아져야합니다. 이를 테스트하기 위해 보치아는 작은 산소 센서를 가져와 잠수 된 도마뱀의 주둥이 주변의 거품에 얇은 와이어 모양의 장치를 삽입했습니다.

“그들을 괴롭히지 않고 그것을하는 데 많은 연습이 필요했습니다.”라고 그는 말합니다. 그러나 그 일은 그의 직감을 확인했다. 도마뱀이 숨을 쉬면서 거품의 산소 수준이 천천히 떨어졌습니다.

보치아는 잠수 도마뱀이 잠자는 것처럼 눈을 감았다는 것을 알아 차렸다. 그는 이제 도마뱀이 세포와 장기를 지원하는 화학 활동을 늦추고 있다고 의심합니다. 그들은 더 이상 아래로 머물 수 있도록 즉,산소에 대한 자신의 필요성을 줄여야합니다.

이 새로운 연구는 다른 동물들이 물 속에서 살도록 진화 한 방법을 강조한다고 조나단 로소 스는 말한다. 그는 미주리 주 세인트루이스에 있는 워싱턴 대학의 진화 생물학자입니다. 로소스는 도마뱀이 환경에 어떻게 적응하는지 연구합니다. “자연에서 동일한 도전을 경험하는 종은 종종 그것을 극복 할 수있는 다른 방법을 찾습니다.”라고 그는 말합니다.

“물고기는 아가미를 사용하여 물속에서 산소를 추출한다”고 로소스는 지적했다. “고래는 오랫동안 숨을 참을 수 있습니다. 그리고 이제 우리는이 도마뱀이 수중 산소를 섭취한다는 것을 알고 있습니다.”

왜 그럴까요?

보치아는 도마뱀이 숨을 참지 않고 거품으로 숨을 쉬는 이유를 설명 할 수있는 몇 가지 아이디어를 가지고 있습니다.

버블은 이산화탄소 또는 이산화탄소를 배출하는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리를 포함한 동물은 산소를 섭취하기 위해 숨을 쉬지 않습니다. 그들은 또한 이산화탄소를 내뿜을 필요가 있습니다. 이산화탄소가 몸에 쌓이면 독이 될 수 있습니다.

거품 속으로 내뿜는 이산화탄소는 물 속으로 빠져나갈 수 있다고 보치아는 생각한다. 거품은 또한 도마뱀 물 여분의 산소를 데리 러 도움이 될 수 있습니다. 산소는 공기와 물 사이를 이동할 수 있습니다. 산소 수준이 거품에 떨어지면 스트림의 용존 산소가 입력되어 레벨의 균형을 다시 잡을 수 있습니다. 이 균등화 운동을 확산이라고합니다.

보치아와 말러 모두이 행동을 계속 연구하기를 희망합니다.

“도마뱀의 많은 다른 유형이있다,다른 사람도 그것을 할 수있는 좋은 기회가있다. 우리는 단지 그것을 보지 못했습니다. 그는 5 월 12 일 현재 생물학 저널에 자신의 연구 결과를 발표했습니다.