


吹口水泡可能看起来很傻或不成熟,但当你是一种微小的水生生物,只是想喘口气时,它就有很好的理由了。
几年前的夏天,Kurt Schwenk在观察幼小的树蛙在一个水箱里摇摆时,注意到了一个“溅射的新行为”。这位康涅狄格大学的进化生物学家说:“有一只游到水面,做了一些奇怪的事情。”“当它游走时,它留下了一个气泡。”Schwenk和他的研究生Jackson Phillips原本计划将蝌蚪喂给蝾螈做研究,但他们很快就改变了计划。他们认为这个气泡可能是年轻两栖动物在不突破水面就锻炼其发育中的肺部的一种线索。
为了验证他们的想法,Schwenk和Phillips前往新英格兰的沼泽,收集了四种不同的蝌蚪,以及斑点蝾螈、潜水甲虫和肺螺。他们还邮购了非洲爪蛙,这些爪蛙经过培育,皮肤是透明的。然后,他们用高速单色摄像机(每秒捕捉30到1000帧)拍摄了每个被试者,并用LED背光照明,以便观察水中的情况以及生物的呼吸道。

这就是“吸泡”的作用。这个可爱的词是由康涅狄格大学的科学家们创造的,指的是蝌蚪应对表面张力的方法:它们在水线上吹出一个空气泡,然后等待它充满氧气。一旦准备好,它们就会将其吸入口中,然后一次吸气将其推入肺部。这个过程叫做颊腔泵吸,是两栖动物特有的。Schwenk说,理论上人类也可以“吸泡”,但我们需要张开嘴将气体压缩到肺部——这在游泳时很难做到。
除了哺乳动物,Schwenk和Phillips发现蜗牛和甲虫也形成气泡,但它们是用屁股而不是嘴。虽然合作者们没有拍摄到任何鱼类,但他们认为这种行为在幼体呼吸和滤食时更为普遍。“最根本的教训是,表面张力确实是这些动物的物理障碍。所以我们现在应该期待特殊的适应,”Schwenk说。他还指出,他也看到了这种适应的变体:例如,灰树蛙在接近成年时会进行“双重吸泡”,而成年绿蛙有时会“为了好玩而吸泡”。即使如此,这也有其方法,我们将等待下一轮的拍摄来找出细节。