Thằn lằn lặn biển tự tạo ra 'bình oxy' để thở dưới nước

Khả năng đặc biệt này giúp loài thằn lằn nhỏ bé sống ở vùng nước ngọt này có thể lặn dưới nước trong thời gian dài, trốn thoát khỏi những kẻ săn mồi và sống sót trong môi trường khắc nghiệt. Được ghi nhận lần đầu vào năm 2018, phát hiện này đã mở ra những nghiên cứu sâu hơn về cơ chế hoạt động của bọt khí cũng như vai trò của nó trong hành vi sinh tồn của loài thằn lằn bán thủy sinh này.

Trong nghiên cứu đầu tiên vào năm 2018, các nhà khoa học đã ghi lại cảnh quay đáng kinh ngạc về anole suối (Anolis oxylophus) - một loài thằn lằn bán thủy sinh khác - thở dưới nước bằng cách sử dụng bong bóng oxy hình thành xung quanh mõm của nó. Khả năng này chưa từng được thấy trước đó ở các loài thằn lằn, và kể từ đó, ít nhất 18 loài anole khác, bao gồm cả anole nước, cũng được phát hiện có khả năng này.

Anole nước thường sống tại các khu rừng gần sông ở Costa Rica và Panama, nơi chúng dành phần lớn thời gian sinh sống trên các tảng đá gần dòng nước. Khi bị đe dọa bởi kẻ săn mồi, anole nước nhảy xuống nước để trốn thoát. Tuy nhiên, điều đặc biệt nằm ở khả năng chúng có thể ở dưới nước trong khoảng 20 phút, thời gian đủ dài để tránh bị phát hiện.

Khi lặn, anole thở ra một luồng không khí bao quanh phần đầu của chúng, tạo thành bong bóng nhờ lớp da chống thấm nước. Bằng cách này, thằn lằn có thể tiếp tục tái sử dụng không khí trong bong bóng để thở, kéo dài thời gian ở dưới nước.

Trong một nghiên cứu được công bố vào ngày 18 tháng 9 trên tạp chí Biology Letters, các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm để xác định liệu bong bóng có thực sự giúp anole nước thở và kéo dài thời gian dưới nước hay không. Họ đã thu thập 28 con anole nước từ sông Rio Java, Costa Rica, và tiến hành thí nghiệm. Trong đó, 13 con được bôi một chất lên đầu để ngăn lớp da của chúng không giữ được bong bóng. Các nhà nghiên cứu sau đó so sánh thời gian lặn giữa nhóm có và không có bong bóng khí.

Kết quả cho thấy những con thằn lằn có thể giữ bong bóng trên đầu ở dưới nước lâu hơn 67,5 giây so với những con không thể tạo bong bóng. Cụ thể, con anole lặn lâu nhất mà không có bong bóng chỉ trụ được 254 giây (hơn 4 phút), trong khi con lặn lâu nhất có bong bóng giữ được trong 308 giây (hơn 5 phút). Những kết quả này chứng minh rằng bong bóng thở không chỉ là tác dụng phụ của lớp da chống thấm mà thực sự giúp anole kéo dài thời gian dưới nước, một lợi thế đáng kể để chúng có thể trốn thoát kẻ thù.

Lindsey Swierk, tác giả nghiên cứu và trợ lý giáo sư tại Đại học Binghamton, New York, cho biết việc sử dụng bọt khí để thở có thể là một sự thích nghi đáng kinh ngạc để đối phó với môi trường đầy thách thức của anole nước. "Có rất nhiều mối đe dọa trong môi trường của chúng, và thật hợp lý khi chúng phát triển một cách độc đáo để sử dụng tài nguyên nước sẵn có nhằm tránh kẻ săn mồi," bà nói.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm chỉ ra rằng thời gian lặn của anole có thể bị ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên. Nếu nghiên cứu này được thực hiện ngoài tự nhiên, nơi anole đối diện với kẻ săn mồi thực sự, thời gian lặn có thể còn lâu hơn nhiều. Điều này cho thấy rằng, ngoài khả năng tạo bong bóng, các yếu tố sinh thái thực tế cũng đóng vai trò quan trọng trong sự sống còn của chúng.

Anole nước không phải là loài duy nhất sử dụng bong bóng không khí để thở dưới nước. Một số loài bọ cánh cứng lặn cũng mang không khí bị mắc kẹt phía sau phần nắp cánh của chúng, sử dụng bong bóng này như một mang vật lý để trao đổi oxy với nước. Điều này giúp duy trì nguồn cung cấp oxy trong bong bóng khi chúng lặn.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu của Swierk đang tìm hiểu xem liệu anole nước có sử dụng bong bóng của chúng theo cách tương tự hay không, tức có khả năng trao đổi oxy với nước để bổ sung oxy khi lặn.

Khả năng tạo bong bóng thở của anole nước là một minh chứng cho thấy thiên nhiên luôn có những phát minh kỳ diệu. Với việc sử dụng bong bóng khí để kéo dài thời gian lặn dưới nước, loài thằn lằn này đã phát triển một chiến lược sinh tồn hiệu quả, giúp chúng tránh được những mối đe dọa trong môi trường sống đầy nguy hiểm. Điều này không chỉ mở ra những hiểu biết mới về khả năng thích nghi của động vật, mà còn nhấn mạnh sự đa dạng và phức tạp trong thế giới tự nhiên.