La suprafață, un porumbel și un aligator abia ar putea părea mai diferiți. În timp ce porumbelul este o creatură zburătoare, acoperită de pene, care își împachetează mâncarea cu un cioc fără dinți, un aligator este un prădător amfibiu, blindat, care își zdrobește prada în fălci împânzite cu dinți conici. În ciuda formelor disparate, cu toate acestea, ele sunt unite de o strămoșeală comună. Atât porumbelul, cât și aligatorul sunt arhorești, grupul de „reptile conducătoare” care include, de asemenea, pterosaurii, dinozaurii neaviari și o serie de forme conexe care au murit acum zeci de milioane de ani. Arhosaurii care există astăzi sunt doar o fracțiune din diferitele forme care au existat cândva, dar o nouă lucrare din revista Science subliniază că împărtășesc unele similitudini profunde sub pielea lor.
În timp ce respir și ies în timp ce scriu acest post, aerul îmi intră în corp prin nasul meu, călătorește în „capătul mortal” al plămânilor mei, apoi este expulzat după ce oxigenul a fost absorbit. Nu așa la păsări. Păsările au un sistem respirator mai eficient, adaptat fluxului de aer unidirecțional sau, cu alte cuvinte, aerul se deplasează într-o direcție prin sistemul păsărilor într-un fel de circuit. Și, după cum se dovedește, aligatorii pot respira la fel.
Oamenii de știință știu de ceva vreme că păsările respiră într-un mod diferit față de mamifere. Ceea ce a fost mai dificil de determinat este modul în care respiră aligatorii. Au existat unele sugestii că aligatorii ar putea respira prin fluxul de aer unidirecțional, dar nimeni nu a ilustrat concludent că acesta a fost cazul. Pentru a testa ipoteza, CG Farmer și Kent Sanders au plasat senzori în două părți ale căilor respiratorii ale patru aligatori morți, au ventilat artificial plămânii și au urmărit să vadă cum se mișcă aerul.
Rezultatele au sugerat că fluxul de aer din corpul aligatorului era capabil să se deplaseze într-o manieră unidirecțională de-a lungul unui circuit de căi, dar ar respira de fapt într-un fel în viață? Pentru a afla oamenii de știință au plasat dispozitive de măsurare a fluxului de aer în șase aligatoare vii. Au descoperit că fluxul de aer din sistemul respirator aligatorului a continuat prin tranziția dintre inspirație (noul aer care intră) și expirare (aerul vechi care iese). Aerul a continuat să circule prin sistem în ambele faze, sugerând din nou că aligatorii respirau prin fluxul de aer unidirecțional.
Tocmai modul în care aligatorii sunt capabili să facă acest lucru nu este încă înțeles, dar descoperirea că pot respira ca păsările ar putea oferi indicii ale unor evenimente majore din istoria vieții pe pământ. Dacă aligatorii vii și dinozaurii vii pe teropod, pe care îi numim păsări, împărtășesc acest mecanism fiziologic, atunci este posibil ca și ultimul strămoș comun al dinozaurilor și aligatorilor să fi fost o respirație unidirecțională. Dacă aceasta este corectă, respirația unidirecțională a evoluat în primii arhosauri în urmă cu 230 de milioane de ani în urma celei mai grave dispariții în masă din istoria acestei planete.
Încheierea perioadei Permiene cu 251 de milioane de ani în urmă a fost marcată de dispariția a până la 96% din animalele cunoscute că au trăit pe mări și peste 70 la sută din cele care au trăit pe uscat. Printre supraviețuitori s-au numărat primii arhierei (sau strămoșii apropiați) și, dacă ar fi avut respirație unidirecțională, le-ar fi putut oferi un avantaj. Respirația unidirecțională este o modalitate mai eficientă de obținere a oxigenului din aer decât modul în care respirăm și dacă stingerea în masă permiană a fost declanșată de schimbări majore în atmosferă, așa cum oamenii de știință bănuiesc, cum ar fi epuizarea oxigenului, arhitecturii ar fi putut fi mai buni capabili să supraviețuiască decât rudele timpurii ale mamiferelor pe care le-au trăit alături. Această ipoteză necesită dovezi suplimentare, dar, dacă este corectă, începutul arhitecturii crește dominația ar fi putut ajunge la o diferență de respirație.
Farmer, C., & Sanders, K. (2010). Fluxul de aer unidirecțional în pulmonarea științei aligatorilor, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126 / știință.1180219
