På overflaten kunne en due og en alligator knapt virke mer annerledes. Mens duen er en flygende, fjærdekket skapning som spiser maten med et tannløst nebb, er en alligator et amfibisk, pansret rovdyr som knuser byttet sitt i kjever besatt med koniske tenner. Til tross for de forskjellige formene, er de imidlertid forbundet med en felles aner. Både duen og alligatoren er arkosaurer, gruppen av "herskende krypdyr" som også inkluderer pterosaurer, dinosaurer som ikke er aviær og en rekke beslektede former som døde ut for flere titalls millioner år siden. Arkosaurene som eksisterer i dag er bare en brøkdel av de forskjellige formene som en gang fantes, men en ny artikkel i tidsskriftet Science understreker at de deler noen dype likheter under huden deres.
Når jeg puster inn og ut mens jeg skriver dette innlegget, kommer luft inn i kroppen via nesa, reiser ned i blindveien på lungene og blir deretter pustet ut etter at oksygenet har blitt absorbert. Ikke slik hos fugler. Fugler har et mer effektivt åndedrettssystem tilpasset enveis luftstrøm, eller med andre ord, luft beveger seg i en retning gjennom fuglens system i en slags kretsløp. Og som det viser seg, kan alligatorer puste på samme måte.
Forskere har visst en stund at fugler puster på en annen måte enn pattedyr gjør. Det som har vært vanskeligere å bestemme, er hvordan alligatorer puster. Det hadde vært noen antydninger om at alligatorer også kunne puste gjennom ensrettet luftstrøm, men ingen hadde endelig illustrert at dette var tilfelle. For å teste hypotesen plasserte CG Farmer og Kent Sanders sensorer i to deler av luftveiene til fire døde alligatorer, ventilerte lungene kunstig og så for å se hvordan luften beveget seg.
Resultatene antydet at luftstrømmen inne i alligatorens kropp var i stand til å bevege seg på en ensrettet måte langs en banekrets, men ville de faktisk puste på en slik måte mens de var i live? For å finne ut at forskerne plasserte målingsenheter for luftstrøm i seks levende alligatorer. De fant ut at luftstrømmen i alligatorens luftveier fortsatte gjennom overgangen mellom inspirasjon (ny luft som kommer inn) og utløp (gammel luft som går ut). Luft fortsatte å bevege seg gjennom systemet i begge faser, noe som igjen antydet at alligatorene pustet gjennom ensrettet luftstrøm.
Hvordan alligatorene kan gjøre dette, er ennå ikke forstått, men oppdagelsen av at de kan puste som fugler kan gi ledetråder til noen viktige hendelser i livets historie på jorden. Hvis levende alligatorer og de levende theropod-dinosaurene vi kaller fugler begge deler denne fysiologiske mekanismen, er det mulig at den siste felles stamfaren til dinosaurer og alligatorer også var en ensrettet pust. Hvis dette er riktig, utviklet en retningsrettet pust seg i de første arkosaurene for over 230 millioner år siden i kjølvannet av den verste masseutryddelsen i denne planetens historie.
Avslutningen av Perm-perioden for 251 millioner år siden var preget av utryddelsen av opptil 96 prosent av dyrene som kjent å ha levd i havene og over 70 prosent av de som bodde på land. Blant de overlevende var de tidligste arkosaurene (eller deres nære forfedre), og hvis de hadde ensrettet pust, kan det ha gitt dem en fordel. Enveisk pust er en mer effektiv måte å få oksygen fra luften enn måten vi puster på, og hvis den permiske masseutryddelsen ble utløst av store endringer i atmosfæren som forskere mistenker, for eksempel uttømming av oksygen, kan arkosaurene ha vært bedre kunne overleve enn de tidlige slektningene til pattedyr de bodde sammen med. Denne hypotesen krever ytterligere bevis, men hvis riktig, kunne begynnelsen av arkosauren øke til dominans kunne ha kommet til en forskjell i pusten.
Farmer, C., & Sanders, K. (2010). Enveisk luftstrøm i lungene av alligatorer vitenskap, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126 / science.1180219
