Στην επιφάνεια, ένα περιστέρι και ένας αλιγάτορας δύσκολα θα μπορούσαν να φαίνονται πιο διαφορετικοί. Ενώ το περιστέρι είναι ένα αεροπλάνο που καλύπτεται με φτερά και που περιβάλλει το φαγητό του με ένα οδοντόκρεμα, ο αλλιγάτορας είναι αμφίβιος, θωρακισμένος θηρευτής που συνθλίβει το θήραμα του στα γνάθια που είναι γεμάτα με κωνικά δόντια. Παρά τις διαφορετικές μορφές, όμως, ενώνονται από μια κοινή καταγωγή. Τόσο το περιστέρι όσο και ο αλλιγάτορας είναι αρχαιοφάγοι, η ομάδα των "κυβερνώμενων ερπετών" που περιλαμβάνει επίσης τους πτερόζους, τους δεινόσαυρους μη πτηνών και μια σειρά από σχετικές μορφές που έχουν πεθάνει πριν από δεκάδες εκατομμύρια χρόνια. Οι αρχαιοφάγοι που υπάρχουν σήμερα είναι μόνο ένα κλάσμα των διαφορετικών μορφών που υπήρχαν κάποτε, αλλά ένα νέο βιβλίο στο περιοδικό Science υπογραμμίζει ότι μοιράζονται κάποιες βαθιές ομοιότητες κάτω από το δέρμα τους.
Καθώς αναπνέω μέσα και έξω, ενώ γράφω αυτό το post αέρα εισέρχεται στο σώμα μου μέσω της μύτης μου, ταξιδεύει κάτω στο «αδιέξοδο» των πνευμόνων μου, και στη συνέχεια εκπνέεται μετά την απορρόφηση του οξυγόνου. Όχι τόσο στα πουλιά. Τα πτηνά έχουν ένα πιο αποτελεσματικό αναπνευστικό σύστημα προσαρμοσμένο στην ροή αμοιβαίας ροής αέρα ή, με άλλα λόγια, ο αέρας κινείται προς μία κατεύθυνση μέσω του συστήματος του πουλιού σε ένα είδος κυκλώματος. Και, όπως αποδεικνύεται, οι αλιγάτορες μπορούν να αναπνέουν με τον ίδιο τρόπο.
Οι επιστήμονες έχουν γνωρίσει εδώ και αρκετό καιρό ότι τα πουλιά αναπνέουν με διαφορετικό τρόπο από τα θηλαστικά. Αυτό που είναι πιο δύσκολο να προσδιοριστεί είναι το πώς οι αλιγάτορες αναπνέουν. Υπήρχαν κάποιες υποδείξεις ότι οι αλιγάτορες θα μπορούσαν να αναπνέουν και μέσω της ροής του αέρα, αλλά κανείς δεν είχε καταδείξει τελικά ότι αυτό συνέβαινε. Για να δοκιμάσουν την υπόθεση, ο CG Farmer και ο Kent Sanders τοποθετούσαν αισθητήρες σε δύο μέρη των αναπνευστικών διόδων των τεσσάρων νεκρών αλιγάτορα, αετούσαν τεχνητά τους πνεύμονες και παρακολουθούσαν τον τρόπο με τον οποίο κινήθηκε ο αέρας.
Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η ροή του αέρα μέσα στο σώμα του αλλιγάτορα ήταν ικανή να κινείται με ένα μονοκατευθυντικό τρόπο κατά μήκος ενός κυκλώματος μονοπατιών, αλλά θα αναπνέουν πραγματικά με τέτοιο τρόπο όσο ζωντανός; Για να μάθετε τους επιστήμονες που τοποθετούσαν συσκευές μέτρησης ροής αέρα σε έξι ζωντανούς αλιγάτορες. Διαπίστωσαν ότι η ροή του αέρα στο αναπνευστικό σύστημα του αλιγάτορα συνεχίστηκε με τη μετάβαση ανάμεσα στην έμπνευση (νέο αέρα έρχεται) και την εκπνοή (παλιό αέρα που βγαίνει). Ο αέρας συνέχιζε να κινείται μέσω του συστήματος και στις δύο φάσεις, υποδεικνύοντας και πάλι ότι οι αλλιγάτορες αναπνέουν από τη ροή αέρος με μία κατεύθυνση.
Ακριβώς πως οι αλλιγάτορες είναι σε θέση να το κάνουν αυτό δεν έχει γίνει ακόμα κατανοητό, αλλά η ανακάλυψη ότι μπορούν να αναπνεύσουν σαν πουλιά μπορεί να παράσχει ενδείξεις σε μερικά σημαντικά γεγονότα στην ιστορία της ζωής στη γη. Εάν ζουν οι αλιγάτορες και οι ζωντανοί δειροσαυροί που λέμε ότι τα πουλιά μοιράζονται αυτόν τον φυσιολογικό μηχανισμό, τότε είναι πιθανό ότι ο τελευταίος κοινός πρόγονος των δεινοσαύρων και των αλιγάτορων ήταν και μια απροσδόκητη αναπνοή. Αν αυτή είναι σωστή, η αναπνοή ενός προσανατολισμού εξελίχθηκε στους πρώτους αρχαιοφάγους πριν από 230 εκατομμύρια χρόνια πριν από τη χειρότερη μαζική εξαφάνιση στην ιστορία αυτού του πλανήτη.
Το κλείσιμο της Περμικής περιόδου πριν από 251 εκατομμύρια χρόνια σηματοδοτήθηκε από την εξαφάνιση έως και 96% των ζώων που είναι γνωστό ότι ζούσαν στις θάλασσες και πάνω από το 70% αυτών που ζούσαν στην ξηρά. Μεταξύ των επιζώντων ήταν οι αρχαιότεροι αρχαοισοί (ή οι εγγύτεροι πρόγονοί τους), και αν είχαν αναπνοή μονής κατεύθυνσης μπορεί να τους έδινε πλεονέκτημα. Η μονοκατευθυντική αναπνοή είναι ένας πιο αποτελεσματικός τρόπος απόκτησης του οξυγόνου από τον αέρα από τον τρόπο που αναπνέουμε και εάν η μαζική εξαφάνιση των Περμιών προκλήθηκε από μεγάλες αλλαγές στην ατμόσφαιρα, όπως υποπτεύονται οι επιστήμονες, όπως η εξάντληση του οξυγόνου, οι αρχαιοφάγοι ίσως ήταν καλύτεροι που μπορούν να επιβιώσουν από τους πρώτους συγγενείς των θηλαστικών που έζησαν μαζί. Αυτή η υπόθεση απαιτεί περαιτέρω αποδείξεις, αλλά αν διορθωθούν οι αρχές του αρχιόζουαρ να ανεβαίνουν στην κυριαρχία, όλοι θα έχουν καταλήξει σε μια διαφορά στην αναπνοή.
Farmer, C., & Sanders, Κ. (2010). Μονοκατευθυντική ροή αέρα στους πνεύμονες των αλιγάτων Science, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126 / science.1180219
