当面对捕食者的威胁时，半水生变色龙——一种原产于美洲的蜥蜴——会孤注一掷，从岩石上一跃而下，潜入水中。在那里，它们可以在湍急溪流的底部潜伏长达18分钟，等待安全后爬回陆地。
但蜥蜴的肺是为呼吸空气而生的，它们是如何长时间憋气的呢？嗯，看来它们不必如此。根据多伦多大学进化生物学家最近进行的一项研究，这些喜欢水的爬行动物采用了自己的一种“水肺潜水”方式，研究人员恰当地称之为“再呼吸”。此前，生态学家仅在蜘蛛和昆虫等节肢动物身上观察到过这种技术。
这项本月发表在《Current Biology》杂志上的研究发现，变色龙拥有一种独特的水下呼吸能力，这得益于它们鼻子上方的气泡。每一次吸气和呼气，这个气泡都会像脉动的气球一样膨胀和收缩。这使得蜥蜴能够吸入急需的氧气。
通过观察，科学家们发现，一旦蜥蜴的皮肤接触到水，一层亚毫米级的空气就会覆盖它们的身体，使它们能够 trapped 氧气。他们称之为“水银衬里”。
Luke Mahler，多伦多大学生态与进化生物学系的副教授，他的实验室领导了该项目，他说他第一次偶然注意到这种现象是在2009年去海地的一次旅行中。
在那里，在岛屿偏远的北部山区，有一种濒临灭绝的变色龙，名为Anolis eugenegrahami。当时正在研究这个稀有亚群的Mahler，在轻轻地将一只标本扔回一条清澈、浅的溪流中时，偶然发现了“再呼吸”现象。
快进到2016年，他当时的一名学生Chris Boccia——该项目的首席研究员——去哥斯达黎加旅行，观察一种与海地蜥蜴遥远的近亲。Mahler让他留意“再呼吸”的迹象。果然，当被浸入水中时，Boccia看到这种四足的近亲利用一个空气储存器在水下停留。
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为了证明这个不稳固地悬挂着的空气水滴确实帮助了蜥蜴呼吸，研究人员必须证明气泡的氧饱和度会随着时间推移而降低。为此，他们小心翼翼地用手托住捕捉到的变色龙，并将它们轻轻地浸入水箱中。然后，他们用一个特殊的探头对准气泡中心，测量氧饱和度。
Mahler说：“这就是拥有研究某个生物群组经验的好处。”他研究变色龙已经超过10年了。“你可能想不到可以随便拿起一只然后把它丢进桶里，但如果你放松地对待它们，它们就会适应。”
该项目最令人惊讶的发现之一是，“再呼吸”并不是只有潜水爬行动物才有的独特技能——在研究所观察到的所有变色龙中，它都是普遍存在的，包括那些不在溪流附近发现的物种，以及原产于哥伦比亚、墨西哥、多米尼加共和国、牙买加、厄瓜多尔和哥斯达黎加的物种。
然而，那些陆生蜥蜴在“再呼吸”方面的表现并不那么出色。Mahler表示，这表明该性状起源于一个祖先种群，用于某种其他用途，但后来被那些栖息在小溪边的人类精心调整和专门化了。
Mahler说：“我们认为[这种水银般的]空气涂层可能起源于与潜水无关的其他目的，但现在它赋予了[半水生变色龙]将这种‘再呼吸’机制发挥到极致的能力，使其变得非常有益。”他认为，像这样的实地研究对于揭示适应性进化如何运作的线索至关重要。
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Mahler说，这一发现不仅为生物学家提供了关于进化如何运作的见解，而且可能为未来的应用带来一些潜力。例如，了解更多关于这些水下呼吸的脊椎动物皮肤的表面特性，可能有助于开发新的疏水性材料或薄膜。
但这还需要很多年。Mahler接下来的步骤是了解什么导致变色龙的弹簧状鳞片具有斥水性。他认为这可能与它们的结构有关，但也可能存在化学方面的解释。
Mahler说：“最大的收获是，这是脊椎动物们想出的一个非常酷的创新，而以前并没有得到充分的认识。”
