2018年，在哥斯达黎加的山间溪流旁散步时，生态学家林德赛·斯维克（Lindsey Swerk）看到一只会潜水的蜥蜴。一种半水生的蜥蜴进入水中其实并不奇怪，奇怪的是它居然能在水里待十几分钟。更有意思的是，在水中，蜥蜴的鼻孔上方会形成一个气泡，气泡还会时不时地放大缩小，看起来像是蜥蜴通过这个气泡在水中呼吸。斯维克成功录下了这个画面，而这成了蜥蜴这种行为的首次记录，同时，也使得它们成为已知的唯一一种带气泡潜水的脊椎动物。在哥斯达黎加，一种学名为Anolis aquaticus的半水生蜥蜴。视频来源：Lindsey Swerk
斯维克表示发现水蜥蜴在水下“呼吸”的证据纯属偶然，并不在她最初的研究计划之内。“我对潜水的时间感到印象深刻，也十分困惑，这让我渴望在接下来的几年里用水下摄像机仔细观察。”她说道。从那之后，人们又发现了至少18种其他水蜥蜴也有这种行为。然而，研究人员一直不确定的是，这个气泡是否有助于蜥蜴长时间待在水下，或者气泡仅仅是由蜥蜴疏水的皮肤在呼吸时引起的？在最近发表的一项研究中，斯维克终于通过实验证实了——这个气泡确实有助于延长蜥蜴在水下停留的时间，鼻子上方的气泡就像人们潜水时会背着一个气瓶。这些水蜥蜴的体形比较小，成年个体大约十几或二十厘米长。斯维克把它们比作“森林里的鸡块”——鸟类、蛇类和其他蜥蜴都会吃它们。这样的生存处境迫使蜥蜴演化出多种逃生策略。发现捕食者时，它们一般先是整个僵住，希望自己看起来仿佛与周围环境融为一体，捕食者看不到自己。然而如果捕食者发现并追捕它们，它们则会迅速冲进岩石缝隙。如果伪装和躲藏都不管用，它们就会潜入溪流里。这通常是最后的选择，因为水蜥蜴是冷血动物，根据环境调节体温。当它们潜入凉爽的溪流，它们的体温就会降低，行动变得迟缓，并且还需要花时间来让自己暖和起来。不过，跳入水中并在水下保持静止，确实能够帮助水蜥蜴躲避许多捕食者。“至少对于像我们这些研究人员这样的人类追捕者来说，潜水是迄今为止最有效的逃脱方式，” 斯维克说道。“一旦潜入水下，透过流动的水面就很难发现它们。”虽然很难捕捉潜入水底的蜥蜴，但在最新的研究中，斯维克还是从哥斯达黎加的溪流中成功收集了28只水蜥蜴。在实验中，研究人员在13只水蜥蜴的鼻子上涂抹了一种保湿霜，使其皮肤失去疏水性，这意味着空气无法粘附在其皮肤表面，气泡也就无法附着，而另外15只不做处理，然后记录它们在水下停留的时间。实验结果显示，能使用气泡的水蜥蜴在水下停留的时间比不使用气泡的水蜥蜴长67.5 秒，或者说水下停留时间多了32%。这表明对这些蜥蜴而言，气泡具有功能性作用。这个气泡主要是由储存在蜥蜴肺部的空气形成，也来自它防水皮肤上的气囊，气泡的中心位于鼻子上，这样它们就可以在水下呼吸空气。![]()
如果这项实验是在野外而不是在水箱中进行的，潜水时间的差异可能会有明显的不同，因为“为了躲避真正的捕食者而产生的压力，在我们的研究中并没有出现，而这可能会使得对照组的潜水时间更长。” 斯维克说道。根据目前研究人员的观察，它们可以在水下待20分钟，甚至可能更长时间 。作为对比，人类现在不借助机器设备、靠屏住呼吸在水下停留的世界纪录是24分37秒。在该领域中，这个新研究具有重要意义。斯维克表示：“之前，我们对此有所怀疑，我们看到了一种模式，但我们并没有真正测试它是否发挥了功能性作用。” 而在这个新研究中，我们见到了第一个真正展示气泡适应性意义的实验，从而确定重复呼吸气泡可以让蜥蜴在水下待更长时间。事实上，科学家们对脊椎动物使用气泡潜水的了解还很少，这方面的研究或许能帮助工程师找到新型仿生材料，当然，就算没有得到实际应用，了解一种新的动物行为也不错。这些蜥蜴并不是唯一会利用气泡潜入水中的动物，潜水钟蜘蛛也会使用气泡在水下呼吸，不过，蜘蛛的气泡不在头上，而是在"屁股"上。甚至它们还会利用气泡在水里建造一个气泡之家，吃饭、繁殖和育儿等活动都完全在气泡中进行。![]()
图片来源：Team Candiru
有些水生昆虫（例如潜水甲虫）潜水时也会携带一个气泡。气泡可以为它们的潜水提供短暂的氧气供应，不仅如此，气泡还充当了“物理鳃”的作用，当气泡内的氧气浓度降低时，气泡还可以收集周围水中溶解的氧气。不过，和潜水钟蜘蛛的情况类似，随着气泡内的氮气慢慢扩散到水中，气泡会慢慢变小，它们必须重回水面“补气”。不管是头上的气泡，还是屁股上的气泡，有助于水下呼吸的，就是好泡泡！
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