Увлажняющий крем помешал водяным анолисам дышать под водой

Новое исследование с водяными анолисами показало, что пузыри воздуха, которые эти ящерицы выдыхают и снова вдыхают, когда ныряют под воду, действительно позволяют этим ящерицам находиться дольше под водой. Когда головы анолисов намазали кремом, формирование этих пузырей нарушилось, и ящерицы стали на 32 процента быстрее выныривать на поверхность. Работа опубликована в журнале Biology Letters.

В 2015 году биолог Линдси Сверк (Lindsey Swierk) из Бингемптонского университета и ее коллеги наблюдали за ящерицами в джунглях Коста-Рики и обнаружили, что сухопутные ящерицы водяные анолисы (Anolis aquaticus), которые ныряют в водоемы в случае опасности, могут проводить под водой до 16 минут. Через два года Сверк выяснила, что эти ящерицы, находясь под водой, выдувают носом пузырь (который остается прилипшим к их голове) и затем вдыхают обратно. Это напоминало подводное дыхание некоторых членистоногих, у которых под кутикулой или на гидрофобной поверхности кожи образуются мешки с воздухом для повторного вдыхания.

Формированию пузыря у анолисов тоже, по всей видимости, способствует их гидрофобная кожа. Когда эти ящерицы оказываются под водой, между их кожей и водой образуется тонкий слой воздуха. Именно он позволяет пузырю надуваться на голове, когда ящерицы выдыхают через ноздри воздух. У других видов ящериц такой воздушной прослойки не образуется, и выдыхаемый под водой воздух поднимается на поверхность в виде маленьких пузырьков. Ученые закономерно предположили, что водяные анолисы могут дольше оставаться под водой именно благодаря повторному дыханию с помощью воздушного пузыря — и это подтверждалось тем, что парциальное давление кислорода в этих пузырях снижалось, пока ящерицы находились под водой. Однако прямых доказательств того, что дыхательные пузыри влияют на продолжительность погружения водяных анолисов, не было.

Чтобы исследовать, как время погружения водяных анолисов зависит от повторного дыхания, в новой работе Сверк предотвратила образование воздушных пузырьков на головах ящериц, прежде чем проводить очередной эксперимент. Эксперимент был незамысловат: анолисов отлавливали по одному на биологической станции Лас-Крусес в Коста-Рике в 2021 и 2022 годах, переносили к небольшому пластиковому резервуару с водой, опускали в него и измеряли продолжительность погружения. В это время камера под водой снимала ящериц.

Непосредственно перед погружением на головы некоторых ящериц (избегая ноздрей и глаз) кистью наносили тонкий слой увлажняющего крема, который нарушал гидрофобность кожи. Головы других анолисов смазывали простой водой — это не нарушало образования пузыря. По завершении эксперимента ящериц выпускали (анолисов из экспериментальной группы предварительно вытирали от крема). Всего в эксперименте поучаствовало 28 ящериц.

У всех анолисов из контрольной группы во время погружения на голове появлялись большие пузыри. Те ящерицы, головы которых были намазаны кремом, пузырей почти не выпускали. Только 6 из 13 особей выдували небольшие пузырьки, которые появлялись непосредственно над ноздрями, но к коже головы не прилипали. В среднем ящерицы из контрольной группы выдували 6,03 ± 0,87 пузыря в минуту, а ящерицы, намазанные кремом, — 1,8 ± 0.87. То есть частота их повторного дыхания была такой же низкой, как и у других, не полуводных видов анолисов. Кроме того, контрольные ящерицы проводили под водой примерно на минуту (32 процента) дольше.

Таким образом, увлажняющий крем, нанесенный на кожу головы, действительно сократил время погружения водяных анолисов, не позволяя им выдыхать пузыри и заново вдыхать их. Возможно, в норме в эти пузыри попадает воздух из воздушной прослойки на коже ящерицы — и это обеспечивает ей дополнительный кислород и продлевает время погружения. Впрочем, анолисы, намазанные кремом, все еще могли провести под водой несколько минут. Исследовательница предположила, что еще один механизм, который позволяет водяным анолисам проводить много времени под водой — это горловое нагнетание: сокращения горла, благодаря которому воздух поступает из глотки в легкие. Однако эту гипотезу еще предстоит проверить.

Ранее Сверк с коллегами выяснила, что на самцов водяных анолисов с яркими горловыми флажками (кожными выростами на горле, которые используются для привлечения самок и отпугивания соперников) чаще нападают хищники.