На повърхността гълъб и алигатор едва ли биха изглеждали по-различни. Докато гълъбът е летящо, покрито с пера същество, което кълве храната си с беззъбен клюн, алигаторът е амфибиен, брониран хищник, който смачква плячката си в челюсти, осеяни с конусни зъби. Въпреки различните форми обаче те се съединяват от общо потекло. И гълъбът, и алигаторът са архозаври, групата на „управляващи влечуги“, която включва също птерозаври, не-птичи динозаври и множество сродни форми, изчезнали преди десетки милиони години. Архозаврите, които съществуват днес, са само частица от различните форми, съществували някога, но нова статия в списанието Science подчертава, че те споделят някои дълбоки прилики под кожата си.
Докато вдишвам и излизам, докато пиша този пост, въздухът навлиза в тялото ми през носа ми, пътува надолу в „задънената улица“ на белите ми дробове и след това се издишва, след като кислородът се абсорбира. Не е така при птиците. Птиците имат по-ефективна дихателна система, адаптирана към еднопосочен въздушен поток или, с други думи, въздухът се движи в една посока през системата на птицата в един вид верига. И както се оказва, алигаторите могат да дишат по същия начин.
Учените от известно време знаят, че птиците дишат по различен начин, отколкото правят бозайниците. Това, което беше по-трудно да се определи, е как алигаторите дишат. Имаше предположение, че алигаторите също могат да дишат чрез еднопосочен въздушен поток, но никой не е категорично илюстрирал, че това е така. За да проверят хипотезата, CG Farmer и Kent Sanders поставиха сензори в две части на дихателните пътища на четири мъртви алигатора, изкуствено проветриха белите дробове и наблюдаваха как се движи въздухът.
Резултатите предполагат, че въздушният поток вътре в тялото на алигатора е способен да се движи по еднопосочен начин по верига от пътеки, но дали всъщност ще дишат по такъв начин, докато са живи? За да установят, учените са поставили устройства за измерване на въздушния поток в шест живи алигатора. Те открили, че въздушният поток в дихателната система на алигатора продължава през прехода между вдъхновение (входящ нов въздух) и издишване (стар въздух излиза). Въздухът продължаваше да се движи през системата през двете фази, което отново подсказва, че алигаторите дишат чрез еднопосочен въздушен поток.
Точно как алигаторите са в състояние да направят това, все още не е разбрано, но откритието, че могат да дишат като птици, може да даде улики за някои големи събития в историята на живота на земята. Ако живите алигатори и живите тероподни динозаври, които наричаме птици, споделят този физиологичен механизъм, тогава е възможно последният общ прародител на динозаврите и алигаторите да е бил еднопосочен дишащ. Ако това е правилно, еднопосочното дишане се развива в първите архозаври преди над 230 милиона години вследствие на най-лошото масово изчезване в историята на тази планета.
Затварянето на пермския период преди 251 милиона години бе белязано от изчезването на до 96 процента от животните, за които се знае, че живеят в моретата и над 70 процента от тези, които живеят на сушата. Сред оцелелите са най-ранните архозаври (или техни близки предци) и ако те са имали еднопосочно дишане, това би могло да им даде предимство. Еднопосочното дишане е по-ефективен начин за получаване на кислород от въздуха от начина, по който дишаме, и ако пермийското масово изчезване е предизвикано от големи промени в атмосферата, както подозират учените, като изчерпването на кислорода, архозаврите може би са били по-добри способни да оцелеят от ранните роднини на бозайници, с които са живели. Тази хипотеза изисква допълнителни доказателства, но ако се коригират наченките на архозавъра, доминиращ, всички биха могли да се сведат до разликата в дишането.
Farmer, C., & Sanders, K. (2010). Еднопосочен въздушен поток в белите дробове на алигаторите, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126 / наука.1180219
