تُظهر دراسة جديدة من جامعة بنغهامتون، ولاية نيويورك، أن أحد أنواع السحالي شبه المائية قد تطور ليتمكن من "الغوص تحت الماء". يتضح من الدراسة أن سحلية المياه، الموجودة في الغابات الاستوائية بجنوب كوستاريكا، تنتج فقاعة خاصة فوق أنفها للتنفس تحت الماء، مما يساعدها في تجنب المفترسات.
السحالي واستخدام الفقاعات
تم توثيق سحالي المياه سابقًا وهي تستخدم الفقاعات تحت الماء بواسطة ليندسي سويرك، أستاذة مساعدة في العلوم البيولوجية بجامعة بنغهامتون. عندما تشعر هذه السحالي بالتهديد من قبل مفترس، تغوص تحت الماء وتتنفس من الفقاعة الموجودة فوق رؤوسها.
الدور الوظيفي للفقاعات في تنفس السحالي
تقول سويرك: "نعلم أنها تستطيع البقاء تحت الماء لفترة طويلة. كما نعلم أنها تسحب الأكسجين من هذه الفقاعة الهوائية". وتضيف: "لم نكن نعلم ما إذا كانت هذه الفقاعة تلعب دورًا وظيفيًا في التنفس، هل هي نتيجة جانبية لخصائص جلدها أم رد فعل تنفسي، أم أن هذه الفقاعة تتيح لها البقاء تحت الماء لفترة أطول مما يمكن أن تفعل بدونها؟"
التجارب حول بقاء السحالي تحت الماء
لتحقيق ذلك، قامت سويرك بتطبيق مادة على سطح جلد السحالي تمنع تكوين الفقاعات. وذكرت: "جلد السحالي غير قابل لامتصاص الماء بشكل جيد، مما يسمح للهواء بالالتصاق بقوة على الجلد وتكوين الفقاعة. لكن عندما تغطي الجلد بمادة مرطبة، لن يلتصق الهواء بسطح الجلد، وبالتالي لا يمكن تكوين الفقاعات."
سجَّلت سويرك عدد الفقاعات التي يمكن أن تنتجها السحالي ومدة بقائها تحت الماء، وقارنت ذلك بسحالي في مجموعة تحكم سمح لها بالتنفس بشكل طبيعي. ووجدت أن السحالي في مجموعة التحكم كانت تستطيع البقاء تحت الماء لفترة أطول بنسبة 32% مقارنة بتلك التي كانت تعاني من ضعف في تكوين الفقاعات.
الأهمية التكيفية للفقاعات
تقول سويرك: "هذا أمر مهم حقًا لأنه أول تجربة تظهر الأهمية التكيفية للفقاعات. إعادة تنفس الفقاعات يسمح للسحالي بالبقاء تحت الماء لفترة أطول. كنا نشك في ذلك – لقد رأينا نمطًا – لكننا لم نختبر فعليًا ما إذا كان له دور وظيفي."
الآثار الواسعة والبحوث المستقبلية
أكدت الدراسة، التي نُشرت في مجلة Biology Letters، أن الفقاعة تساعد السحالي على البقاء تحت الماء لفترات أطول، مما يوفر لها ملاذًا من المفترسات. تقول سويرك: "السحالي تشبه قطع الدجاج في الغابة. الطيور تأكلها، والثعابين تأكلها." من خلال القفز في الماء، يمكنهم الهروب من العديد من مفترسيهم، ويبقون ساكنين تحت الماء، حيث أنهم متخفيون بشكل جيد. وتوضح أنهم يمكن أن يبقوا تحت الماء لمدة تتراوح بين 20 دقيقة، وربما لفترة أطول.
البحث في استخدام الفقاعات كخياشيم فيزيائية
في المستقبل، ترغب سويرك في معرفة ما إذا كانت السحالي تستخدم الفقاعة كنوع من الخياشيم الفيزيائية، كما يحدث في بعض الحشرات. تمتلك الحشرات متطلبات أكسجين أصغر، وكمية الأكسجين التي تنتقل من الماء إلى هواء الفقاعة تكفي لتلبية احتياجاتها. من المحتمل أن تكون سحالي المياه أكبر من أن تدعمها كمية الأكسجين التي تنتقل إلى الفقاعة فقط. إحدى طالبات الدراسات العليا لدى سويرك، ألكسندرا مارتن، تختبر ما إذا كانت حركة تشبه الخياشيم الفيزيائية تسمح للسحالي بقضاء وقت أطول تحت الماء من خلال تغيير أكسجة الماء وقياس تأثيرات ذلك على وقت غوص السحالي.
تعتبر سويرك أن البحث مثير لأن العلماء لا يعرفون الكثير عن استخدام الفقاعات في الفقاريات، مما قد يفتح الأبواب لإنتاج مواد مستوحاة من الطبيعة. كما أنه من المثير التعرف على سلوك جديد للحيوانات. وتقول: "لقد تحدث إليّ الناس عن مدى حبهم للغوص تحت الماء والغوص الحر، وكيف أنهم مهتمون بكيفية قيام الحيوانات بنفس الشيء." لذا، هناك فرصة كبيرة لجعل الناس متحمسين للعلوم من خلال الربط بين ما يحبونه وما تطور في الطبيعة، حتى في الحيوانات التي تبدو شائعة – دائمًا ما تكتشف أشياء جديدة.