Decennia lang hebben wetenschappers zich afgevraagd hoe bepaalde soorten kevers die in aquifers leven (ondergrondse lagen van doorlatend gesteente die water vasthouden) kunnen ademen. Deze kevers, bekend als stygobieten, missen enige duidelijke ademhalingsaanpassingen, zoals kieuwen of siphonen, waardoor ze zuurstof uit water zouden kunnen halen.

Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin heeft dit mysterie eindelijk opgelost. Het team ontdekte dat stygobieten een uniek vermogen hebben om te ademen door zuurstof rechtstreeks via hun huid op te nemen.

"Dit is werkelijk een opmerkelijke aanpassing", zegt hoofdauteur van het onderzoek, dr. Benjamin Wipfli. "Deze kevers hebben in wezen een manier ontwikkeld om te 'ademen' zonder traditionele ademhalingsorganen."

De onderzoekers voerden een reeks experimenten uit om de ademhalingsfysiologie van stygobieten te onderzoeken. Ze ontdekten dat de huid van de kevers extreem dun is en zeer gevasculariseerd, wat een efficiënte diffusie van zuurstof uit het water naar de bloedbaan mogelijk maakt.

Bovendien ontdekten de onderzoekers dat stygobieten een hoge concentratie hemoglobine hebben, een eiwit dat zich aan zuurstof bindt en dit door het lichaam transporteert. Deze aanpassing verbetert het vermogen van de kevers om door hun huid te ademen verder.

De onderzoekers geloven dat het vermogen om door hun huid te ademen ervoor heeft gezorgd dat stygobieten aquifers hebben kunnen koloniseren, die doorgaans weinig zuurstof bevatten en onherbergzaam zouden zijn voor de meeste andere soorten kevers.

"Deze ontdekking werpt licht op de opmerkelijke aanpassingen die sommige soorten hebben ontwikkeld om te kunnen gedijen in extreme omgevingen", zegt Wipfli. "Het biedt ook nieuwe inzichten in de evolutie van de ademhalingssystemen bij insecten."

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the Royal Society B.