Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Ahli Biologi Evolusioner Menemukan Mekanisme yang Memungkinkan Kadal Bernapas di Bawah Air

Sebuah tim ahli biologi evolusi dari Universitas Toronto telah menunjukkan bahwa kadal Anolis, atau anoles, dapat bernapas di bawah air dengan bantuan gelembung yang menempel di moncong mereka.

Anoles adalah kelompok kadal yang beragam yang ditemukan di seluruh Amerika tropis. Beberapa anole adalah spesialis aliran, dan spesies semi-akuatik ini sering menyelam di bawah air untuk menghindari predator, di mana mereka dapat tetap terendam selama 18 menit.

IMAGES
Gambar: i.ytimg.com

"Kami menemukan bahwa anol semi-akuatik menghembuskan udara ke dalam gelembung yang menempel di kulit mereka," kata Chris Boccia, lulusan Master of Science baru-baru ini dari Departemen Ekologi & Biologi Evolusi (EEB) Fakultas Seni & Sains. Boccia adalah penulis utama makalah yang mendeskripsikan temuan yang diterbitkan minggu ini di Current Biology .

"Kadal kemudian menghirup kembali udara," kata Boccia, "sebuah manuver yang kami sebut 'pernapasan ulang' setelah teknologi scuba-diving."

Para peneliti mengukur kandungan oksigen (O 2 ) di udara dalam gelembung dan menemukan bahwa itu menurun dari waktu ke waktu, membenarkan bahwa udara yang dihembuskan ulang terlibat dalam respirasi.

Pernapasan ulang kemungkinan berevolusi karena kemampuan untuk tetap terendam lebih lama meningkatkan kemungkinan kadal menghindari predator.

Para penulis mempelajari enam spesies anole semi-akuatik dan menemukan bahwa semuanya memiliki sifat pernafasan ulang, meskipun sebagian besar spesies berkerabat jauh. Meskipun pernapasan ulang telah dipelajari secara ekstensif pada arthropoda air seperti kumbang air, hal itu tidak diharapkan pada kadal karena perbedaan fisiologis antara arthropoda dan vertebrata.

"Pernapasan ulang tidak pernah dianggap sebagai mekanisme alami potensial untuk respirasi bawah air pada vertebrata," kata Luke Mahler, asisten profesor di EEB dan pembimbing tesis Boccia. "Tetapi pekerjaan kami menunjukkan bahwa ini mungkin dan bahwa anole telah menerapkan strategi ini berulang kali pada spesies yang menggunakan habitat akuatik."

Mahler dan rekan penulis Richard Glor, dari University of Kansas, pertama kali mengamati anoles pernafasan ulang di Haiti pada tahun 2009 tetapi tidak dapat melakukan pengamatan atau eksperimen lebih lanjut. Rekan penulis lainnya, Lindsey Swierk, dari Binghamton University, State University of New York, menggambarkan perilaku yang sama pada spesies Kosta Rika pada tahun 2019. Pengamatan awal ini menunjukkan bahwa pernapasan ulang adalah adaptasi untuk menyelam, tetapi gagasan ini belum diuji sampai sekarang.

Boccia menjadi tertarik pada anole akuatik setelah bertemu di Panama. Dia memulai penyelidikan pernapasan ulang di Kosta Rika pada 2017 dan melanjutkan penelitian di Kolombia dan Meksiko.

Seperti yang ditunjukkan oleh penulis, sifat rebreathing mungkin telah berkembang karena kulit anoles bersifat hidrofobik - menolak air - karakteristik yang kemungkinan berevolusi pada anoles karena melindungi mereka dari hujan dan parasit. Di bawah air, gelembung udara menempel pada kulit hidrofobik dan kemampuan untuk mengeksploitasi gelembung ini untuk bernapas berkembang sebagai hasilnya.

Sementara pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk memahami bagaimana proses tersebut bekerja secara rinci, Boccia, Mahler dan rekan penulis mereka menyarankan cara berbeda di mana rebreathing dapat berfungsi.

Dalam bentuknya yang paling sederhana, gelembung udara di moncong kadal kemungkinan bertindak seperti tangki scuba, memberikan hewan yang terendam pasokan udara selain udara di paru-parunya. Inilah yang dilakukan arthropoda air seperti kumbang air untuk memperpanjang waktu mereka dapat tetap terendam.

Para peneliti juga menyarankan bahwa proses pernapasan ulang dapat memfasilitasi penggunaan udara yang ditemukan di saluran hidung, mulut, dan tenggorokan kadal yang tidak akan digunakan oleh kadal untuk bernapas.

Gelembung tersebut juga dapat membantu membuang limbah karbon dioksida (CO 2 ) dari udara yang dihembuskan melalui proses yang telah diamati oleh peneliti lain pada arthropoda air. Studi tersebut menyimpulkan bahwa karena CO 2 sangat larut dalam air dan karena tingkat CO 2 dalam gelembung lebih tinggi daripada di air sekitarnya, CO 2 yang dihembuskan larut ke dalam air di sekitarnya daripada dihirup ulang.

Akhirnya, penulis berspekulasi bahwa gelembung dapat bertindak sebagai insang dan menyerap oksigen dari air - sekali lagi, sesuatu yang telah diamati pada artropoda. Boccia dan Mahler merencanakan penelitian lebih lanjut untuk memastikan apakah proses pernapasan ulang ini terjadi dengan anoles.

Menurut Mahler, "Karya ini memperkaya pemahaman kita tentang cara-cara kreatif dan tak terduga yang digunakan organisme untuk menghadapi tantangan yang ditimbulkan oleh lingkungan mereka. Itu berharga dalam dirinya sendiri, tetapi penemuan seperti ini juga dapat bermanfaat bagi manusia saat kita mencari solusi untuk solusi kita. memiliki masalah yang menantang. "

"Masih terlalu dini untuk mengetahui apakah pernapasan kadal akan mengarah pada inovasi manusia tertentu," kata Boccia, "Tetapi biomimikri pernapasan ulang mungkin merupakan proposisi yang menarik untuk beberapa bidang - termasuk teknologi pernapasan ulang scuba-diving, yang memotivasi kami untuk menamai fenomena ini."

Powered By NagaNews.Net