عادة التنفس تقنية تستخدمها السحالي للهروب تحت الماء

عمرو شكر: من الماء خرجت كائنات أرضية. البعض، مثل الحيتان، عاد إليها. والبعض الآخر، مثل الضفادع، لم يتخل أبدا عن أصوله المائية، أما الأنوليات (فصيلة من السحالي) فقد طورت طريقة بارعة لأخذ الهواء الجوي معها تحت الماء أثناء هروبها من مفترسيها.

وحتى الآن ما زال العلماء يكتشفون طرقا مذهلة يمكن من خلالها للمخلوقات الأرضية أن تجد ملاذا تحت الماء.

غطسة طويلة

أوضح عالم الأحياء التطورية كريس بوكيا من "جامعة كوينز" (Queen’s University) في ولاية تورونتو الكندية وفريقه في دراستهم الجديدة المنشورة في دورية "كارنت بيولوجي" (Current Biology) بتاريخ 12 مايو/أيار الماضي أن "العديد من السحالي تغوص هربا من التهديدات، ويتحمل بعضها نقص الأكسجين الشديد قبل أن تخرج من الماء".

مع ذلك، فإن الكيفية التي يمكن أن تظل بها تلك الأنوليات تحت الماء لمدة تصل إلى 18 دقيقة هو أمر حير علماء الأحياء.

قالت عالمة البيئة السلوكية ليندسي سويرك من "جامعة بنغامتون" (Binghamton University)، بولاية نيويورك، لماثيو راسل في حوار نشر في موقع "ذا رينفورست سايت" (The Rainforest Site) "العثور على أدلة تشير إلى أن "تنفس" الأنوليات تحت الماء جاء صدفة، ولم يكن جزءا من خطتي البحثية".

وأضافت قائلة "لقد دُهشت واحترت بشدة بشأن طول الغطسة، الأمر الذي جعلني أشعر برغبة في إلقاء نظرة فاحصة باستخدام كاميرا تصوير تحت الماء لعامين متتاليين".

هذه هي الطريقة، التي اكتشفت بها سويرك فقاعات الهواء الصغيرة على أنف الأنول أثناء غطسها، وقد نشرت لاحقا فيديو للأنول تحت الماء وهو "يتنفس"، قائلة "نظرة تحت الماء على "أنولس أكواتيكس" (Anolis aquaticus)، فقط انظر إلى شفاه تلك السحلية".

An underwater peek at our quirky Anolis aquaticus ... just look at those lizard LIPS ???? ! #lizardprince #herpetology #puravida pic.twitter.com/HzLLF60hYB

— Dr. Lindsey Swierk (@LindseySwierk) June 29, 2019

فقاعة لتخزين الهواء

يقول بوكيا إن "الأنوليات شبه المائية تنفث الهواء مكونة فقاعة على جلدها، ثم تعيد تنفس هذا الهواء، وهي عملية أطلقنا عليها اسم "إعادة التنفس" تيمنا بتقنية من تقنيات الغوص".

من المعروف أن حشرات مثل "حشرة النهر" (Aphelocheirus aestivalis) تتنفس تحت الماء باستخدام فقاعات الهواء؛ بل إن بعض العناكب تستخدم فقاعة على بطنها للتنفس.

لكن اكتشاف السحالي، التي تتنفس تحت الماء، كان غير متوقع -كما أوضح الفريق- لأن الفقاريات لديها معدلات أيض أعلى بكثير، وهي أكبر عموما في الحجم، لذا فهي تتطلب المزيد من الأكسجين.

ما أمر هذه الفقاعة؟

قالت سويرك "من السهل تخيل الأفضلية التي تكتسبها هذه الحيوانات الصغيرة البطيئة عن طريق الاختباء من الحيوانات المفترسة تحت الماء، من الصعب حقا رصدها؛ لكن السؤال الحقيقي هو كيف تمكنوا من البقاء تحت الماء لفترة طويلة".

ويبدو أن القشور التي تغطي الأنول الطاردة للماء تبقي فقاعة الهواء في مكانها فوق فتحات الأنف الصغيرة للسحالي شبيهة الإغوانا، حيث قاس الفريق مستويات الأكسجين في هذه الجيوب الهوائية الصغيرة، ولاحظوا انخفاضها بمرور الوقت، وهذا يشير إلى أن الأنوليات تستخدم بالفعل هذه التقنية للتنفس تحت الماء.

ويتكهن الباحثون بأن فقاعة "الغوص" يمكن أن تعمل بعدة طرق، فقد تسمح بإعادة توجيه الهواء المليء بالأكسجين من "التجاويف" داخل أجسامها، مثل تجاويف الأنف والفم نحو رئتيها، أو من طبقة الهواء الرقيقة، التي تسمى بلاسترون، والتي تتشكل حول جلدها عندما يكونون تحت الماء.

وقد تستخدم الأنوليات أيضا هذه الفقاعة لمساعدتها على طرد ثاني أكسيد الكربون الزائد، والذي يقلل من قدرة بعض الزواحف على حبس أنفاسها، أو أن تستخدم الفقاعة لسحب المزيد من الأكسجين من الماء عبر آلية الانتشار، كما يقترح الفريق.

الأنوليات

وقد تبين أن تقنية إعادة التنفس هذه موجودة في 5 مجموعات من الأنوليات لا يوجد ارتباط بينها؛ لكن جميعها أنواع شبه مائية، لذلك تلزم العيش على مقربة من مصادر المياه.

وتتغذى العديد من أنواع الأنوليات على الأحياء المائية، بما في ذلك الأسماك الصغيرة والقشريات؛ لذلك ربما يساعد سلوك التنفس الفقاعي هذا أيضا في رصد الصيد. كما أن لها ميزات فريدة كسديلة الرقبة اللامعة التي تسمى ديولاب، وتنافس الذكور فيما بينها، والآن يمكننا أيضا إضافة إعادة التنفس إلى ذخيرتها من الغرابة.