„Tauchende“ Echsen nutzen Blasen, um unter Wasser zu atmen und Raubtieren auszuweichen

Wir präsentieren den kleinsten (und kampflustigsten) Sporttaucher der Welt: Eine semiaquatische Echsenart produziert eine spezielle Blase über ihren Nasenlöchern, um unter Wasser zu atmen und Raubtieren aus dem Weg zu gehen. Dies geht aus neuen Forschungsergebnissen der Binghamton University, State University of New York, hervor.

Lindsey Swerk, Assistenzprofessorin für Biowissenschaften an der Binghamton University, erforscht Wasseranolis, eine Art semiaquatischer Echsen, die in den tropischen Wäldern im Süden Costa Ricas vorkommt. Zuvor hatte sie die Echsen mithilfe einer Blase unter Wasser dokumentiert. Wenn sich diese Echsen von einem Raubtier bedroht fühlen, tauchen sie unter Wasser und atmen eine Blase über ihren Köpfen aus.

„Wir wissen, dass sie sehr lange unter Wasser bleiben können. Wir wissen auch, dass sie Sauerstoff aus dieser Luftblase ziehen“, sagte Swierk. „Wir wussten nicht, ob diese Blase tatsächlich eine funktionelle Rolle bei der Atmung spielt. Ist das etwas, was Eidechsen tun, und ist das nur ein Nebeneffekt der Eigenschaften ihrer Haut oder ein Atemreflex, oder ermöglicht ihnen diese Blase tatsächlich, länger unter Wasser zu bleiben, als sie es beispielsweise ohne Blase tun würden?“

Um zu untersuchen, ob die Blase eine funktionale Rolle bei der Atmung spielt oder nur ein Nebenprodukt ist, trug Swierk eine Substanz auf die Hautoberfläche der Echsen auf, die die Blasenbildung verhindern würde. Der Artikel „Neuartige Anpassung der Rückatmung verlängert die Tauchzeit einer semiaquatischen Echse“ wurde veröffentlicht in Biologie-Briefe.

„Eidechsenhaut ist wasserabweisend. Normalerweise bleibt dadurch Luft sehr fest an der Haut haften und es können sich Blasen bilden. Wenn man die Haut jedoch mit einem Erweichungsmittel bedeckt, bleibt keine Luft mehr an der Hautoberfläche haften und es können sich keine Blasen bilden“, sagte Swierk.

Swierk zeichnete die Anzahl der Blasen auf, die die Echsen produzieren konnten, und wie lange sie unter Wasser bleiben konnten. Anschließend verglich sie sie mit Echsen einer Kontrollgruppe, die normal atmen durften. Sie stellte fest, dass die Echsen der Kontrollgruppe 32 % länger unter Wasser bleiben konnten als diejenigen mit beeinträchtigter Blasenbildung.

„Das ist wirklich bedeutsam, weil dies das erste Experiment ist, das wirklich die adaptive Bedeutung von Blasen zeigt. Durch das Wiedereinatmen von Blasen können Echsen länger unter Wasser bleiben. Wir hatten es schon vorher vermutet – wir sahen ein Muster – aber wir haben nicht wirklich getestet, ob es eine funktionale Rolle spielt“, sagte Swierk.

Die Studie bestätigte, dass die Blase den Eidechsen hilft, längere Zeit unter Wasser zu bleiben und ihnen so Schutz vor Raubtieren bietet.

„Anolis sind so etwas wie die Chicken Nuggets des Waldes. Vögel fressen sie, Schlangen fressen sie“, sagte Swiek.

„Indem sie ins Wasser springen, können sie vielen ihrer Fressfeinde entkommen und bleiben unter Wasser sehr ruhig. Außerdem sind sie unter Wasser ziemlich gut getarnt und bleiben einfach unter Wasser, bis die Gefahr vorüber ist. Wir wissen, dass sie mindestens 20 Minuten unter Wasser bleiben können, wahrscheinlich aber auch länger.“

In Zukunft möchte Swierk herausfinden, ob Eidechsen die Blase als eine Art physische Kieme verwenden. Eine physische Kieme kommt bei Insekten vor, die Blasen zum Atmen unter Wasser verwenden. Insekten haben einen geringeren Sauerstoffbedarf und die Menge an Sauerstoff, die aus dem Wasser in die Luft der Blase diffundiert, reicht aus, um sie zu ernähren.

Wasseranolis sind wahrscheinlich zu groß, um nur von dem Sauerstoff zu leben, der in eine Blase diffundiert. Alexandra Martin, eine von Swierks Doktorandinnen, testet, ob eine physikalische Kiemen-ähnliche Aktion es Echsen ermöglicht, noch mehr Zeit unter Wasser zu verbringen, indem sie den Sauerstoffgehalt des Wassers verändert und die Auswirkungen auf die Tauchzeit der Echsen misst.

Swierk sagte, dass die Forschung deshalb so spannend sei, weil die Wissenschaft noch nicht viel über die Verwendung von Luftblasen bei Wirbeltieren wisse, was die Tür zu bioinspirierten Materialien öffnen könne. Außerdem sei es einfach interessant, etwas über ein neues Verhalten der Tiere zu lernen.

„Mir haben Leute erzählt, wie sehr sie das Gerätetauchen und Freitauchen lieben und wie sehr sie sich dafür interessieren, wie Tiere das Gleiche tun könnten“, sagte Swierk. „Es ist also eine großartige Gelegenheit, Menschen für die Wissenschaft zu begeistern, indem man diese Verbindung herstellt zwischen dem, was sie gerne tun, und dem, was sich in der Natur entwickelt hat. Selbst bei Tieren, die alltäglich erscheinen, entdeckt man immer wieder neue Dinge.“