一只成年雄性安乐蜥在水下，鼻子上有一个半成形的气泡。这些动物可以通过在气泡中重新呼吸氧气来延长自己在水下的活动时间。摄影：LINDSEY SWIERK

撰文：DOUGLAS MAIN

　　众所周知，水生昆虫和其他无脊椎动物能够在水下携带用于呼吸的气泡。现在，科学家们发现热带蜥蜴也能以这种方式在水下 "呼吸"--这是蜥蜴中首次发现此类情况。

　　新的研究表明，加勒比和拉丁美洲的十多种安乐蜥可以呼出空气，制造大的、充满氧气的气泡，并将其附着在头部。根据5月12日发表在《当代生物学》杂志上的一篇论文，这种爬行动物会周期性给气泡充气，然后再用鼻子吸回去，为了测试它们是否使用这些气泡呼吸，科学家们对蜥蜴的水下活动进行了持续观察，发现它们在水下呆了15分钟以上。

　　“我们认为这就像一个再呼吸装置，”该研究的第一作者，安大略金斯顿皇后大学的博士生Christopher Boccia说道。这种设备也被称为水下呼吸器，可以让潜水员通过回收呼出的空气并吸入之前没有使用过的氧气来延长水下的活动时间。

　　澳大利亚阿德莱德大学的生物学家Roger Seymour没有参与这篇论文的研究，他推测这种行为可能有助于动物排出肺部积聚的二氧化碳，这些二氧化碳可能会透过气泡表面进入水中。

　　Boccia在多伦多大学完成硕士学位时进行了这项研究，他说，在氧气充足的溪流中，气泡可能作为一种 “物理鳃 ”发挥作用，通过扩散将气体从水中抽走。

潜水作掩护

　　在整个热带地区生活着超过400种颜色、大小各异的安乐蜥。其中最独特的是半水生物种，它们通过潜入溪流来保护自己，躲避捕食者。

　　在研究过程中，Boccia在墨西哥、哥斯达黎加和哥伦比亚收集、观察并释放了多个蜥蜴物种。这些安乐蜥通常睡在树枝末端，在必要时会立刻醒来并跃起，以避免蛇的攻击。“这样一来，它们在夜间更容易被人发现，”Boccia说道，他的研究得到了国家地理协会的部分资助。

　　然后，Boccia观察了安乐蜥在各种装满水的容器中的再呼吸行为。实验中，他发现有6种蜥蜴可以排出并重新吸入大气泡，也被称为气盾（plastron），这些气泡附着在蜥蜴的阻水鳞片上。当Boccia和同事测量气泡中的氧气含量时，发现它会随着时间的推移而下降——这表明安乐蜥正在消耗氧气。

　　科学家们称，有些蜥蜴可能会利用它们的换气技术在水下觅食，比如捕食小鱼。

　　Seymour说:“没有人会想到安乐蜥会借助一层[附着在]它们皮肤外面的气体呼吸。但科学家们为此进行了仔细地研究观测……这使得该研究既离奇有趣又科学严谨。”

水下适应性

　　通过观察哪些安乐蜥会表现出这种行为，以及它们在分类学上是否有关联，科学家们发现，这种行为已经在这些蜥蜴的五个不同种类中独立进化了五次。总的来说，安乐蜥以表现出趋同进化而闻名——即在不同的环境中独立进化出类似的特征，使得最终看起来非常相似。看来要成为一只成功的安乐蜥还是有很多方法的，Boccia说道。

　　有几种昆虫在水下可以携带气泡。它们包括甲虫和蛛形纲动物，如水蜘蛛。Seymour说，在某些情况下，这些气盾确实与鱼鳃的作用一样。

　　有些昆虫可以借助这样的气泡在水下无限期地生存。然而，与蜥蜴相比，这些昆虫的代谢率明显更低，需要的氧气更少，体积更小，气泡表面积与身体质量比更大。

　　Boccia说，这种气泡可以帮助安乐蜥清除体内空气中的二氧化碳，甚至可能从水中吸收氧气，这一气泡呼吸行为很可能扩展了它们在水下停留的能力，但程度如何还不清楚。他希望进一步研究这一现象。

　　不列颠哥伦比亚大学研究动物呼吸的生物学家Philip Matthews表示，这种行为“可能只会将潜水时间从几秒延长到一分钟。但这对安乐蜥来可能已经足够。”他没有参与这篇论文。

（译者：孙文静）