无处可逃就跳河，冒个泡能潜水20分钟，蜥蜴的保命秘籍最近被揭开了

撰文 | Cloud
审校 | Ziv 2018年，在哥斯达黎加的山间溪流旁散步时，生态学家林德赛·斯维克（Lindsey Swerk）看到 一只 会潜水 的蜥蜴 。一种半水生的蜥蜴进入水中其实并不奇怪，奇怪的是它居然 能在水里待十几分钟 。 更有意思的是，在水中， 蜥蜴的鼻孔上方会形成一个气泡，气泡还会时不时地放大缩小 ，看起来像是蜥蜴通过这个气泡在水中呼吸。斯维克成功录下了这个画面，而这成了蜥蜴这种行为的首次记录，同时，也使得它们成为 已知的唯一一种带气泡潜水的脊椎动物 。

在哥斯达黎加，一种学名为 Anolis aquaticus 的半水生蜥蜴。视频来源： Lindsey Swerk 斯维克表示发现水蜥蜴在水下“呼吸”的证据纯属偶然，并不在她最初的研究计划之内。“ 我对潜水的时间感到印象深刻，也十分困惑 ，这让我渴望在接下来的几年里用水下摄像机仔细观察。”她说道。从那之后，人们又发现了至少18种其他水蜥蜴也有这种行为。 然而，研究人员一直不确定的是， 这个气泡是否有助于蜥蜴长时间待在水下，或者气泡仅仅是由蜥蜴疏水的皮肤在呼吸时引起的？ 在最近发表的一项研究中，斯维克终于通过实验证实了—— 这个气泡确实有助于延长蜥蜴在水下停留的时间 ，鼻子上方的气泡就像人们潜水时会背着一个气瓶。

图片 来源： Lindsey Swerk 这些水蜥蜴的体形比较小，成年个体大约十几或二十厘米长。斯维克把它们比作“ 森林里的鸡块 ”—— 鸟类、蛇类和其他蜥蜴都会吃它们 。这样的生存处境迫使蜥蜴演化出多种逃生策略。 发现捕食者时，它们一般先是整个僵住 ，希望自己看起来仿佛与周围环境融为一体，捕食者看不到自己。然而如果捕食者发现并追捕它们，它们则会 迅速冲进岩石缝隙 。

“你看不到我”，图片来源：Goodshort
如果伪装和躲藏都不管用，它们就会潜入溪流里。这通常是最后的选择 ，因为水蜥蜴是冷血动物，根据环境调节体温。当它们潜入凉爽的溪流，它们的体温就会降低，行动变得迟缓，并且还需要花时间来让自己暖和起来。 不过，跳入水中并在水下保持静止，确实能够帮助水蜥蜴躲避许多捕食者。“ 至少对于像我们这些研究人员这样的人类追捕者来说，潜水是迄今为止最有效的逃脱方式 ，” 斯维克说道。“一旦潜入水下，透过流动的水面就很难发现它们。”

图 片来源： Peter Davis Scott 虽然很难捕捉潜入水底的蜥蜴，但在最新的研究中，斯维克还是从哥斯达黎加的溪流中成功收集了28只水蜥蜴。在实验中，研究人员在13只水蜥蜴的鼻子上涂抹了一种保湿霜，使其皮肤失去疏水性，这意味着空气无法粘附在其皮肤表面，气泡也就无法附着，而另外15只不做处理，然后记录它们在水下停留的时间。 实验结果显示， 能使用气泡的水蜥蜴在水下停留的时间比不使用气泡的水蜥蜴长67.5 秒，或者说水下停留时间多了32% 。这表明对这些蜥蜴而言，气泡具有功能性作用。这个气泡主要是由储存在蜥蜴肺部的空气形成，也来自它防水皮肤上的气囊，气泡的中心位于鼻子上，这样它们就可以在水下呼吸空气。 图片 来源： Lindsey Swerk 如果这项实验是在野外而不是在水箱中进行的，潜水时间的差异可能会有明显的不同，因为“ 为了躲避真正的捕食者而产生的压力，在我们的研究中并没有出现，而这可能会使得对照组的潜水时间更长 。” 斯维克说道。 根据目前研究人员的观察，它们可以在水下待20分钟，甚至可能更长时间 。 作为对比，人类现在不借助机器设备、靠屏住呼吸在水下停留的世界纪录是24分37秒 。

图片 来源： Lindsey Swerk 在该领域中，这个新研究具有重要意义。斯维克表示：“之前，我们对此有所怀疑，我们看到了一种模式，但我们并没有真正测试它是否发挥了功能性作用。” 而在这个新研究中，我们见到了第一个真正展示气泡适应性意义的实验，从而确定重复呼吸气泡可以让蜥蜴在水下待更长时间。 事实上，科学家们对脊椎动物使用气泡潜水的了解还很少，这方面的研究或许能帮助工程师找到 新型仿生材料 ，当然，就算没有得到实际应用，了解一种新的动物行为也不错。 这些蜥蜴并不是唯一会利用气泡潜入水中的动物， 潜水钟蜘蛛也会使用气泡在水下呼吸 ，不过，蜘蛛的气泡不在头上，而是在"屁股"上 。甚至它们还会利用气泡在水里建造一个气泡之家，吃饭、繁殖和育儿等活动都完全在气泡中进行。

图片来源：Team Candiru 有些水生昆虫（例如潜水甲虫）潜水时也会携带一个气泡 。气泡可以为它们的潜水提供短暂的氧气供应，不仅如此，气泡还充当了“ 物理鳃 ”的作用，当气泡内的氧气浓度降低时，气泡还可以 收集周围水中溶解的氧气 。不过，和潜水钟蜘蛛的情况类似，随着气泡内的氮气慢慢扩散到水中，气泡会慢慢变小，它们必须重回水面“补气”。

这是一只潜水甲虫，不是蟑螂
不管是头上的气泡，还是屁股上的气泡，有助于水下呼吸的，就是好泡泡！ 参考资料： [1] Swierk, L. (2024). Novel rebreathing adaptation extends dive time in a semi-aquatic lizard. Biol. Lett., 20(9). Retrieved from https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2024.0371 [2] ‘Scuba-diving’ lizards use bubble to breathe underwater and avoid predators. (2024, September 23). Retrieved from https://www.eurekalert.org/news-releases/1057870 [3] Cummings, S. (2024). These lizards blow bubbles underwater and use them like scuba tanks. American Association for the Advancement of Science. Retrieved from https://www.science.org/content/article/these-lizards-blow-bubbles-underwater-and-use-them-scuba-tanks [4] Novak, S. (2024). Tiny, Tasty Lizards Scuba-Dive for Their Survival. N.Y. Times. Retrieved from https://www.nytimes.com/2024/09/17/science/scuba-dive-lizard-anole.html [5] Sample, I. (2024). Lizards use nostril bubbles to breathe underwater and evade predators, researchers find. the Guardian. Retrieved from https://www.theguardian.com/science/2024/sep/18/lizards-use-nostril-bubbles-to-breathe-underwater-and-evade-predators-researchers-find#img-1s [6] Graham, D. (2024, May 13). How some lizards breathe underwater: discover the anole with a bubble-blowing superpower that enables it to breathe underwater and evade danger. Retrieved from https://www.discoverwildlife.com/animal-facts/reptiles/lizards-breathe-underwater [7] BinghamtonUniversity. (2019, March 20). “Scuba-diving” lizard can stay underwater for 16 minutes. Youtube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=5BqzANRZ1Bw “Scuba-diving” lizard can stay underwater for 16 minutes - Binghamton News. (2024, September 25). Retrieved from https://www.binghamton.edu/news/story/1722/scuba-diving-lizard-can-stay-underwater-for-16-minutes [8] Poore, E. (2024). 'Scuba-diving' lizards breathe underwater by wearing air bubbles on their noses — just like in a cartoon. Livescience. Retrieved from https://www.livescience.com/animals/lizards/scuba-diving-water-anoles [9] Boccia, C. K., Swierk, L., Ayala-Varela, F. P., Boccia, J., Borges, I. L., Estupiñán, C. A., ...Mahler, D. L. (2021). Repeated evolution of underwater rebreathing in diving Anolis lizards. Curr. Biol., 31(13), 2947–2954.e4. doi: 10.1016/j.cub.2021.04.040



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