在紀(jì)錄片《超凡動(dòng)物奇觀》中有這樣一段畫面，一只安樂(lè)蜥正面臨被翠鴗鳥（藍(lán)頂翠鴗）追捕獵殺，在安樂(lè)蜥小心翼翼、見縫插針的逃脫計(jì)劃失敗后，它毅然的跳向水面。在許多觀眾猜測(cè)，下一個(gè)鏡頭它是否會(huì)展現(xiàn)出水上飛奔的特技時(shí)，畫面卻表明了它沉入水中，棲伏在水底的巖石上。身上披著一層金屬的光澤，面部的氣泡有節(jié)奏的變大變小，就這樣它耗過(guò)了一劫，死里逃生。

圖片來(lái)源：Lindsy Swierk

片中的的安樂(lè)蜥叫做水安樂(lè)蜥（Anolis aquaticus），它是第一個(gè)向人類展示這種水下“再呼吸”能力的爬行類。在進(jìn)入水中的瞬間，它們皮膚的疏水能力使體表形成一層空氣膜，通過(guò)呼出的空氣和這層空氣膜的結(jié)合形成這個(gè)“潛水面具”，如紀(jì)錄片所說(shuō)，這使得水安樂(lè)蜥可以在水下維持18分鐘。經(jīng)過(guò)人們的研究發(fā)現(xiàn)，似乎整個(gè)安樂(lè)蜥屬都有著施展這項(xiàng)技能的潛力，而關(guān)鍵就在于皮膚的疏水能力。

疏水的皮膚

水安樂(lè)蜥皮膚疏水的秘密就在于皮膚上兩個(gè)層級(jí)的結(jié)構(gòu)，顆粒狀的鱗片，以及在鱗片上密布的毛發(fā)狀微結(jié)構(gòu)。研究人員將這些極細(xì)小的毛發(fā)狀微結(jié)構(gòu)記錄為兩種不同的形態(tài)：一種為較短的，錐形的小刺；一種為約前者兩倍長(zhǎng)，細(xì)長(zhǎng)末端帶鉤狀、鈍端的長(zhǎng)刺。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，可以很大程度上減少表面與水的接觸面積，從而達(dá)到疏水的效果。

研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解到，即使是很少接觸水源的安樂(lè)蜥種類，都有這樣的皮膚結(jié)構(gòu)，只是陸生的的安樂(lè)蜥身上，這種毛發(fā)狀的結(jié)構(gòu)要比那些近水的、半水棲的安樂(lè)蜥種類要段短一些。（疏水的皮膚在爬行類中并非安樂(lè)蜥屬獨(dú)有，一些壁虎和其他種類的蜥蜴也具有類似的結(jié)構(gòu)）。

疏水的皮膚可以降低在水中行動(dòng)的阻力，從而節(jié)省潛水的能量消耗；可以在一定程度上減緩蜥蜴在水下的體溫流失；還有從水中回到陸地時(shí)，如果渾身濕漉漉的上岸意味著喪失體溫，而且對(duì)于體型很小的動(dòng)物來(lái)說(shuō)水的重量也是不能忽視的，出水時(shí)體表攜帶的水足以降低動(dòng)物的行動(dòng)速度，這樣的皮膚可以保證在它們?cè)谏习稌r(shí)能保持身體的干爽。另一方面，疏水性的皮膚可能是功能性持續(xù)再呼吸的先決條件。

再呼吸

在一項(xiàng)研究中有32種安樂(lè)蜥參與了浸沒實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)記錄了20個(gè)物種的數(shù)據(jù)信息，其中包括5種半水生安樂(lè)蜥。

在這20個(gè)重點(diǎn)物種每種都有3個(gè)或者以上的個(gè)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將個(gè)體浸沒到水中觀察并記錄。在其中有18個(gè)物種都有至少一只個(gè)體出現(xiàn)了利用氣泡在水下呼吸的現(xiàn)象，即再呼吸現(xiàn)象。而有超過(guò)半數(shù)的物種中，至少有一只能夠持續(xù)多次再呼吸（5次或者更多）。而半水生的安樂(lè)幾乎都能施展這一技能。不同的是并非所有的氣泡都產(chǎn)生在頭頂?shù)奈恢?，有兩種安樂(lè)蜥的氣泡會(huì)在頭部側(cè)面產(chǎn)生。研究人員還提出了幾種再呼吸的潛在功能：首先再呼吸有助于把顱內(nèi)存留的空氣輸送至肺部來(lái)補(bǔ)充耗盡的肺部氧氣；其次再呼吸過(guò)程中，盈虧的氣泡與身體上的氣膜是一體的，這似乎說(shuō)明氣膜的空氣可以作用于呼吸；再有水中二氧化碳的溶解度很好，有利于氣泡中二氧化碳的減少。

物理鰓

在以前對(duì)于一些半水生或者全水生的節(jié)肢動(dòng)物的研究中已經(jīng)證明，可以通過(guò)覆蓋在身體上的氣膜、氣泡來(lái)從周圍的水體中吸收氧氣進(jìn)行補(bǔ)充。這樣的“物理鰓”能使一些小型的節(jié)肢動(dòng)物在水下可以沒有時(shí)限的活動(dòng)、捕獵。對(duì)于安樂(lè)蜥的體型、氧氣需求來(lái)說(shuō)通過(guò)物理鰓在水下無(wú)限制的活動(dòng)是不可能的，但或許可以實(shí)現(xiàn)一定的延時(shí)效果。

Grote spinnende watertor, male, Saxifraga-Frits Bink

對(duì)于這些半水生的安樂(lè)蜥的很多研究還是相對(duì)初步的，需要更多的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步證明。但無(wú)疑向人們展示了一些令人驚嘆的畫面。每一幀都在向人們表達(dá)自然界仍蘊(yùn)含著無(wú)限的可能。

參考原文

Boccia, Christopher K.; Swierk, Lindsey; Ayala-Varela, Fernando P.; Boccia, James; Borges, Isabela L.; Estupi?án, Camilo Andres; Martin, Alexandra M.; Martínez-Grimaldo, Ramón E.; Ovalle, Sebastian; Senthivasan, Shreeram & Toyama, Ken S. (2021-07-12).?"Repeated evolution of underwater rebreathing in diving?Anolis?lizards".?Current Biology.?31?(13): 2947–2954.e4.?

Baeckens, Simon; Temmerman, Marie; Gorb, Stanislav N.; Neto, Chiara; Whiting, Martin J. & Van Damme, Raoul (2021-10-01).?"Convergent evolution of skin surface microarchitecture and increased skin hydrophobicity in semi-aquatic anole lizards".?Journal of Experimental Biology.?224?(19): jeb242939.?

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