Алигаторите дишат като птиците: Уникална респираторна адаптация
Разкриване на мистерията на дишането на алигаторите
В продължение на векове учените са очаровани от забележителните прилики и разлики между птиците и алигаторите – две на пръв поглед различни създания. Докато птиците се извисяват в небето с оперените си крила, алигаторите дебнат в блата и реки, техните бронирани тела и мощни челюсти са свидетелство за техния древен произход. Въпреки контрастния си външен вид, птиците и алигаторите споделят общ произход като архозаври – група от „управляващи влечуги“, които някога са доминирали на Земята.
Едно от най-интригуващите открития за архозаврите е тяхната уникална дихателна система, която им позволява да дишат по начин, различен от бозайниците. Птиците например имат изключително ефективна дихателна система, адаптирана за еднопосочен въздушен поток, което означава, че въздухът се движи в една посока през белите им дробове в непрекъснат кръг. Тази система позволява на птиците да извличат кислород от въздуха по-ефективно от бозайниците.
Алигаторите: също еднопосочни дишащи
Дълго време учените подозираха, че алигаторите също могат да дишат чрез еднопосочен въздушен поток, но липсваха категорични доказателства. Неотдавнашни изследвания обаче потвърдиха, че алигаторите наистина притежават тази забележителна дихателна адаптация.
За да проучат тази хипотеза, учените поставиха сензори в дихателните пътища на мъртви алигатори и изкуствено вентилираха белите им дробове. Резултатите показаха, че въздухът може да тече еднопосочно през верига от пътища в дихателната система на алигатора.
За да потвърдят допълнително своите открития, учените поставиха устройства за измерване на въздушния поток в живи алигатори. Те откриха, че въздушният поток в дихателната система на алигаторите продължава непрекъснато както при вдишване, така и при издишване, което предоставя силно доказателство за еднопосочното дишане.
Еволюционното значение на еднопосочното дишане
Откритието, че алигаторите могат да дишат като птиците, има значителни последици за нашето разбиране за еволюцията на архозаврите. Ако живите алигатори и птици споделят този физиологичен механизъм, е вероятно последният общ прародител на динозаврите и алигаторите също да е притежавал еднопосочно дишане.
Тази хипотеза предполага, че еднопосочното дишане се е развило при първите архозаври преди повече от 230 милиона години, в следствие на масовото измиране в Перм-Триас, едно от най- опустошителните събития в историята на Земята.
Еднопосочно дишане: Предимство по време на масово измиране
Масовото измиране в Перм-Триас унищожи приблизително 96% от морските видове и над 70% от сухоземните видове. Сред оцелелите са ранните архозаври (или техните близки предци), а способността им да дишат еднопосочно може би им е дала конкурентно предимство.
Еднопосочното дишане е по-ефективен начин за получаване на кислород от въздуха, отколкото дихателната система на бозайниците. Ако масовото измиране в Перм-Триас е било предизвикано от големи промени в атмосферата, като например изчерпване на кислорода, архозаврите с еднопосочно дишане може би са успели да оцелеят по-добре от своите съвременници бозайници.
Възходът на архозаврите
Възходът на архозаврите доминиращи след масовото измиране в Перм-Триас може потенциално да бъде приписан на тяхната уникална дихателна адаптация. Еднопосочното дишане може би им е осигурило физиологично предимство, което им е позволило да надминат други видове и да се установят като доминиращи сухоземни гръбначни животни в продължение на милиони години.
По-нататъшни изследвания и последици
Въпреки че откриването на еднопосочно дишане при алигаторите е голям пробив, са необходими допълнителни изследвания, за да се разберат напълно механизмите и еволюционното значение на тази адаптация. Изучаването на дихателните системи на други архозаври, както живи, така и изчезнали, ще помогне на учените да придобият по-задълбочено разбиране за еволюцията на тази забележителна дихателна система и нейното въздействие върху историята на живота на Земята.
