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In einem Regenwald in Costa Rica springt eine kleine semi-aquatische Eidechse namens Tauchanole in einen Bach. Es vergehen Minuten, aber die Anolis taucht nicht auf, um zu atmen, wie es diese Eidechsen normalerweise tun. Stattdessen kauert die untergetauchte Eidechse auf einem Flussfelsen, eine kleine Luftblase oben auf ihrem Kopf dehnt sich wie ein Ballon aus und schrumpft dann wieder. Wie ein Unterwassertaucher atmet das Reptil einen gespeicherten Sauerstofftank.
Laut Dr. Lindsey Swierk, wissenschaftlicher Assistenzprofessor für Biowissenschaften an der Binghamton University in New York, können Anolisen mithilfe dieser Blase ihren Aufenthalt unter Wasser verlängern. Kürzlich von Swierk aufgenommene Bilder zeigen markante Blasen, die sich auf den Köpfen der Reptilien aufblasen und wieder entleeren. Die Technik könnte Anolisen helfen, sich an Land vor Raubtieren zu verstecken, berichtete Swierk am Dienstag in der Zeitschrift Biology Letters.
Swierk untersucht seit fast einem Jahrzehnt tauchende Anolisen und hat sich 2021 mit anderen Forschern zusammengetan, um das Blasenatmungsverhalten mehrerer Arten semi-aquatischer Eidechsen der Gattung Anolis zu beschreiben.
„Viele Kooperationen entstehen aus ziemlich grundlegenden Fragen: Viele von uns schauen sich diese Videos an und fragen sich, wie das passiert, warum passiert das“, sagte sie gegenüber CNN.
Für diese neue Studie untersuchte Swierk die Art Anolis aquaticus, die in der Nähe bewaldeter Bäche im Südwesten Costa Ricas und im Westen Panamas lebt. Swierk fand heraus, dass die Blasenbildung einen direkten Einfluss darauf hatte, wie lange eine Anolis unter Wasser bleiben konnte. Während der Experimente blieben die blasenatmenden Anolen durchschnittlich 3 1/2 Minuten unter Wasser. Dies war etwa 32 % länger als bei Anolis, deren Bildung von Luftblasen durch Auftragen eines Weichmachers auf Teile ihres Kopfes verhindert wurde.
„Mit diesen Atemblasen können sie ihre Tauchgänge verlängern“, sagte Swierk.
Tauchende Anolen sind keine schnellen Läufer und verlassen sich hauptsächlich auf Tarnung, um sich vor Raubtieren wie Vögeln, Schlangen, Säugetieren und anderen Eidechsen zu verstecken. Und wenn die Tarnung versagt, sei das Warten darauf, dass eine Bedrohung unter Wasser verschwindet, eine wirksame Überlebensstrategie, sagte Swierk.
„Faszinierendes Verhalten“
Bestimmte Arten von Insekten und Spinnentieren, wie Wasserkäfer und Tauchspinnen, haben die Angewohnheit, Luft in Blasen einzuschließen, um im Wasser zu atmen. Bisher sind Anolen die einzigen Tiere mit einem Rückgrat, von denen bekannt ist, dass sie mithilfe von Blasen atmen.
„Es ist ein faszinierendes Verhalten bei Eidechsen“, sagte Dr. Earyn McGee, ein Eidechsen-Herpetologe und Koordinator für Naturschutzeinsätze im Los Angeles Zoo. „Diese Art von Forschung wird es uns ermöglichen, besser zu verstehen, wie diese Eidechsen und möglicherweise auch andere Tiere ihre Unterwasseratemtechniken entwickelt haben. »
Um die Methode der Blasenatmung der Anolis genauer zu betrachten, sammelte Swierk A. aquaticus anoles in der Biologischen Station Las Cruces in Costa Rica. Ihr Ziel war eine nahegelegene „Arena“, ein durchsichtiger Plastiktank mit Bachwasser und Steinen. In einer Gruppe von Anolen überzogen die Forscher die Schnauzen und Köpfe der Reptilien (wobei sie die Nasenlöcher aussparten) mit einer dünnen Schicht Weichmacher, um zu verhindern, dass Luftblasen an den Köpfen der Anolen haften blieben. Anschließend tauchten die Wissenschaftler die Anolen unter und filmten sie in der Arena, bis sie an die Oberfläche kamen.
In der nicht befeuchteten Kontrollgruppe produzierten alle Anolis große Blasen, die sie wiederholt atmeten, und zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa sechs pro Minute. Einige Anolen in der mit Weichmachern behandelten Gruppe erzeugten ebenfalls Blasen, diese waren jedoch viel kleiner und hafteten nicht an der Haut der Eidechsen, wie dies bei eingeatmeten Luftblasen der Fall war. In beiden Gruppen führten die Anolen eine Pumpaktion aus, die Gularpumpen genannt wird und die viele Echsenarten nutzen, um ihre Lungen mit Sauerstoff zu versorgen.
Bei tauchenden Anolen kann das Gularpumpen auch eine Rolle bei der Zirkulation des gespeicherten Sauerstoffs spielen und sich auf die Zeitspanne auswirken, die Anolen unter Wasser bleiben können. Aber in den Experimenten tauchten hydratisierte Anolen, die keine mit Sauerstoff gefüllten Blasen produzieren konnten, 67 Sekunden früher auf als solche, die Blasen zum Atmen nutzten.
Diese Tauchtaktik hat jedoch eine Kehrseite.
„Einer der Nachteile des Tauchens ist, dass es sehr kalt wird“, sagt Swierk. Gebirgsbäche sind im Allgemeinen kalt und als Ektothermen regulieren Anolen ihre Körpertemperatur durch ihre Umgebung.
„Sie zahlen beim Tauchen einen Preis in Bezug auf die Temperatur“, erklärte sie. Zu kaltes Wetter „könnte ihre Fähigkeit, schnell zu rennen, ihr Territorium gegen Eindringlinge zu verteidigen, ihre Partner zu umwerben oder ihre Nahrung zu verdauen, beeinträchtigen.“
Ein weiterer Nachteil könne darin bestehen, dass ein Raubtier möglicherweise einfach darauf wartet, dass eine untergetauchte Eidechse wieder auftaucht, wenn sie noch sichtbar ist, sagte McGee.
„Die Eidechsen können nicht länger unter Wasser bleiben“, erklärte sie. „Woher wissen Eidechsen, wann es sicher ist, herauszukommen, oder lassen sie einfach die ganze Luft raus und springen dann wieder hinein? »
Der Mechanismus der Anolisatmung ist ein Thema, das Swierk durch die Zusammenarbeit mit mehreren Forschungsgruppen verstehen möchte. Ein Teil des Rätsels besteht darin, ob die Form der Anolisköpfe oder die mikroskopischen Strukturen ihrer Schuppen das Luftvolumen beeinflussen, das ihre Blasen füllt. Eine weitere ungelöste Frage ist, wie tauchende Anolisen Sauerstoff unter Wasser speichern und zirkulieren lassen.
„Soweit wir wissen, wird der Sauerstoff, den die Eidechse verbraucht, unter Wasser mitgenommen“, erklärte Swierk. Dieser Sauerstoff kann in der Lunge, in anderen Teilen des Atmungssystems oder in an der Haut haftenden Lufttaschen gespeichert werden, die dann in die Schädelblase eingebaut werden.
Es könne auch sein, dass Sauerstoff aus dem Wasser in die Blase diffundiere, „aber wir sind uns nicht sicher“, fügte Swierk hinzu. „Wir arbeiten noch daran. »
Mindy Weisberger ist eine Wissenschaftsautorin und Medienproduzentin, deren Arbeiten in den Zeitschriften Live Science, Scientific American und How It Works erschienen sind.
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