Dyb indånding: Havslange trækker vejret gennem panden

Det er da kun fisk, som har gæller, er det ikke?

Næh, hils på Hydrophis cyanocinctus - en slange, som kan trække vejret gennem hovedskallen.

Den 3 meter lange slange, som er hjemmehørende i vandet ved Australiens og Asiens kyster, kan indånde ilt ved hjælp af et netværk af unikke blodkar, der ligger under det yderste hudlag (hammen) på snuden og panden.

Måden, netværket af blodkar fungerer, ligner fiskenes gæller meget.

Denne nyligt afdækkede adaption slutter sig til rækken af ekstraordinære tilpasninger, som havslangerne bruger for at kunne trives under bølgerne.

'Novicer' i livet i havet

Fra et evolutionært synspunkt er havslangerne, som udviklede sig fra landslanger for blot 16 millioner år siden, nærmest novicer i livet i havet.

De har langt fra så mange evolutionære år på bagen som hvaler og dygong, der dukkede op for cirka 50 millioner år siden.

De cirka 60 kendte havslange-arter har ikke desto mindre udviklet en imponerende række tilpasninger til livet i havet, blandt andet saltkirtler under tungen, næsebor, der vender opad, og som kan lukkes med ventiler, paddelignende haler, der gør det lettere at svømme samt en evne til at absorbere ilt og udskille kuldioxid gennem deres ham.

Visse havslanger har endda udviklet lyssensorer på halespidsen, hvilket muligvis er en måde at afværge, at spidsen bliver bidt af af et rovdyr, når slagen ligger halvgemt i en sprække eller klippespalte.

Mystisk hul i kraniet

Lige da vi troede, at vi havde afdækket alle havslangernes mærkværdige hemmeligheder, opdagede vi noget nyt.

For nylig publicerede vi vores seneste fund i tidsskriftet Royal Society Open Science: Havslangen Hydrophis cyanocinctus har et sæt gæller i panden.

Det første fingerpeg var et besynderligt hul (på anatomisk fagsprog en 'foramen', hvilket er det det latinske ord for 'hul') øverst på Hydrophis cyanocinctus-slangens kranie.

Hullet i kraniet mindede om en 'pineal foramen', som er at finde blandt flere firben- og øglearter, og som indeholder et lille lysfølsomt organ kaldet et 'pineal øje'. Havde havslangerne også et pineal øje?

Man har aldrig fundet spor efter pineal foramen i nulevende slanger. Faktisk mener forskerne, at slangerne mistede deres pineal foramen for mindst 100 millioner år siden, hvilket svarer til alderen på de ældste og forholdsvis komplette fossile slanger.

Men fordi nogle havslanger har lyssensitive organer i halen, kunne vi ikke udelukke, at et lyssensitivt organ også dukkede op i kraniet; slanger nedstammer trods alt fra øgler.

Ikke et øje, men en lunge

Vi besluttede os for at se nærmere på den uventede foramen in H. cyanocinctus.

Vi anskaffede levende eksemplarer fra Vietnam, hvor havslanger ofte bliver solgt som mad. Vi producerede billeder af det bløde væv omkring foramen ved hjælp af en kombination af traditionelle og computerassisterede metoder.

Billederne afslørede, at slangen ikke har et pineal øje, men i stedet et stort blodkar (sommetider to).

Blodkarret bevæger sig fremad og forgrener sig i et komplekst netværk af blodkar og bihuler umiddelbart under hammen på panden og snuden.

Vi undersøgte andre slanger, både land- og havslanger, ved hjælp af de samme metoder, og det gik op for os, at H. cyanocinctus’ netværk af blodkar er helt unikt.

Selv om man kan forvente at finde et netværk af blodkar under hammen på alle slanger, er størrelsen på H. cyanocinctus’ blodkar - samt det faktum at de konvergerer mod én enkelt stor blodåre, der går ind i hjernen - helt enestående.

Gæller øverst på hovedet

Dette mærkværdige netværk af blodkar giver mening, når vi tager højde for, at havslanger kan trække vejret gennem deres ham.

Det er muligt takket være blodkar, der indeholder meget lavere iltkoncentrationer end det omkringliggende havvand, som gør det muligt for ilten at diffundere gennem hammen og ind i blodet.

Det lave iltniveau kan skabe problemer, fordi der er risiko for, at hjernen ikke får tilført ilt nok.

Det tætte netværk af arterier i panden og snuden løser problemet ved at opsamle ilt fra havvandet og omfordele det til hjernen, når slangen befinder sig under vandet. Det minder meget om den måde, en fisk bruger sine gæller.

H. cyanocinctus har formået at udvikle et åndedrætsorgan, der fungerer på omtrent samme måde som fiskenes gæller - på trods af den enorme evolutionære kløft mellem de to arter.

Slangerne er nemlig også havets skabninger.