På overfladen kunne en due og en alligator næppe virke mere forskellige. Mens duen er en flyvende, fjerdækket væsen, der spiser sin mad med en tandløs næb, er en alligator et amfibisk, pansret rovdyr, der knuser sit bytte i kæber, der er besat med koniske tænder. På trods af de forskellige former er de imidlertid forbundet med en fælles aner. Både duen og alligatoren er arkosaurer, gruppen af "herskende krybdyr", der også inkluderer pterosaurer, dinosaurier, som ikke er aviær, og en række relaterede former, der døde ud for mange millioner år siden. Arkosaurerne, der findes i dag, er kun en brøkdel af de forskellige former, der engang eksisterede, men en ny artikel i tidsskriftet Science understreger, at de deler nogle dybe ligheder under deres hud.
Når jeg trækker vejret ind og ud, mens jeg skriver dette, kommer luft ind i min krop via min næse, rejser ned i "blindgyde" af mine lunger og udåndes derefter, efter at iltet er blevet optaget. Ikke så hos fugle. Fugle har et mere effektivt åndedrætssystem, der er tilpasset ensrettet luftstrøm, eller med andre ord, luft bevæger sig i en retning gennem fuglens system i en slags kredsløb. Og som det viser sig, kan alligatorer trække vejret på samme måde.
Forskere har i nogen tid vidst, at fugle indånder på en anden måde end pattedyr gør. Hvad der har været vanskeligere at bestemme, er, hvordan alligatorer indånder. Der havde været nogle antydninger om, at alligatorer muligvis kunne trække vejret via envejs luftstrøm, men ingen havde endeligt illustreret, at dette var tilfældet. For at teste hypotesen placerede CG Farmer og Kent Sanders sensorer i to dele af luftvejene til fire døde alligatorer, ventilerede lungerne kunstigt og så for at se, hvordan luften bevægede sig.
Resultaterne antydede, at luftstrømmen inde i alligatorens krop var i stand til at bevæge sig på en ensrettet måde langs et kredsløb af stier, men ville de faktisk trække vejret på en sådan måde, mens de var i live? For at finde ud af, placerede forskerne luftmængdemåleenheder i seks levende alligatorer. De fandt ud af, at luftstrømmen i alligatorens åndedrætssystem fortsatte gennem overgangen mellem inspiration (ny luft der kommer ind) og udløb (gammel luft går ud). Luft blev ved med at bevæge sig gennem systemet i begge faser, hvilket igen antydede, at alligatorerne trækkede vejret gennem ensrettet luftstrøm.
Netop hvordan alligatorerne er i stand til at gøre dette, er endnu ikke forstået, men opdagelsen af, at de kan trække vejret som fugle, kan give ledetråde til nogle større begivenheder i livets historie på jorden. Hvis levende alligatorer og de levende theropod-dinosaurer, vi kalder fugle, begge deler denne fysiologiske mekanisme, er det muligvis også, at den sidste fælles stamfar til dinosaurier og alligatorer også var en ensrettet vejrtrækning. Hvis dette er korrekt, udviklede ensrettet vejrtrækning sig i de første arkosaurer for over 230 millioner år siden i kølvandet på den værste masseudryddelse i denne planets historie.
Afslutningen af Permian-perioden for 251 millioner år siden var præget af udryddelsen af op til 96 procent af de dyr, der vides at have boet i havet og over 70 procent af dem, der levede på land. Blandt de overlevende var de tidligste arkosaurer (eller deres nære forfædre), og hvis de havde ensrettet vejrtrækning, kunne det have givet dem en fordel. Envejs vejrtrækning er en mere effektiv måde at få ilt fra luften end den måde, vi indånder på, og hvis den permiske masseudryddelse blev udløst af store ændringer i atmosfæren, som forskerne mistænker, såsom udtømning af ilt, kunne arkosaurerne have været bedre kunne overleve end de tidlige slægtninge til pattedyr, de boede sammen med. Denne hypotese kræver yderligere bevis, men hvis korrekt begyndelsen på arkosauren kunne stige til dominans kunne alle være kommet til en forskel i vejrtrækning.
Farmer, C., & Sanders, K. (2010). Envejs luftstrøm i lungerne af Alligators Science, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126 / science.1180219
