Alligator duikt, rolt en komt weer boven door longbeweging

Vechtende alligators. Bij hun wendingen in het water verplaatsen ze hun longen. foto reuters American alligators fight near launch pad 39A at Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida June 7, 2007. REUTERS/Charles W. Luzier (UNITED STATES) REUTERS

Alligators bewegen hun met lucht gevulde longen om zich, door een verandering van het zwaartepunt, geruisloos door het water te bewegen. Tot die conclusie komen Amerikaanse biologen van de University of Utah, na elektrofysiologisch onderzoek aan jonge Amerikaanse alligators (Alligator mississippiensis).

Ze registreerden de spieractiviteit van vrij in een bassin rondzwemmende dieren. Zo ontdekten zij dat deze krokodillen hun longen naar achteren trekken bij het onderduiken en deze weer naar voren verplaatsten bij het naar het oppervlak zwemmen. Ook een rol om de lichaamsas bleek gepaard te gaan met een – in dit geval zijwaartse – verplaatsing van de longen (Journal of Experimental Zoology, april).

De verplaatsing van de luchtzak in de borstkas van alligators plaatst het lichaam in de juiste positie: kop naar beneden voor een duik of kop omhoog voor het naar de oppervlakte zwemmen. Dankzij dit interne mechanisme hebben krokodillen geen vinnen of flippers nodig om zich door het water te bewegen. Zonder zwemslagen kan dat vrijwel geruisloos, heel nuttig om prooien onopgemerkt te besluipen.

Onderzoekers Todd Uriona en Colleen Farmer ontdekten dat in ieder geval de middenrifspier, de borst- en buikspieren en de tussenribspieren meehelpen aan de verplaatsing van de longen. Veel van deze spieren zijn ook belangrijk voor de ademhaling.

Tot nu dachten veel wetenschappers dat het middenrif geëvolueerd was als aanpassing om de eerste dieren op het land 250 miljoen jaar geleden in staat te stellen adem te halen via de longen in plaats van de kieuwen. Maar Uriona en Farmer zeggen nu dat het aannemelijker is dat de middenrifspier evolueerde als aanpassing aan een amfibische levensstijl. Dat zou betekenen dat deze functionaliteit zich pas 145 miljoen jaar geleden ontwikkelde toen de voorouders van alle moderne krokodilachtigen zich ontwikkelden van landdieren naar deels in het water levende dieren. Het middenrif zou daarna pas een functie hebben gekregen bij de ademhaling.

In ieder geval spelen de spieren nu een belangrijke rol bij de zwembewegingen van alligators. De onderzoekers bevestigden kleine gewichtjes (tot 2,5 procent van het lichaamsgewicht van het dier) aan de kop of staart van hun alligators en ontdekten dat dit inderdaad effect had op de spierinspanning die nodig was. Dieren met een extra gewicht aan de kop doken makkelijker onder, maar moesten extra spierkracht gebruiken om weer boven te komen.

Behalve krokodillen kennen ook sommige kikkers, salamanders, schildpadden en zeekoeien de truc van duiken en bovenkomen door de longen te verplaatsen. De eigenschap moet in deze verschillende diergroepen onafhankelijk geëvolueerd zijn, en dat is volgens de onderzoekers een aanwijzing dat het vermogen om de longen te verplaatsen zeer voordelig moet zijn voor in het water levende dieren.

Sander Voormolen

    • Sander Voormolen