A megfigyelő gyíkok kettős levegőt találtak

Mondanunk sem kell, az emlősök másképp lélegeznek: egyesek vízben, mások szárazföldön élnek, és bár mindenkinek szüksége van oxigénre, ezeknek a lényeknek a légzőrendszere a megfelelő élőhelyhez igazodik.

De ha összehasonlítjuk az állatokat és azokat, amelyek a levegő oxigénjéből élnek, akkor azt fogjuk látni, hogy a madarak másképp lélegeznek, mint az állatok (bár a különbségek nem olyan nagyok, mint a halak esetében). Mind a madaraknak, mind az emlősöknek van tüdeje, és úgy tűnik, hogy a légzésnek egy jól ismert minta szerint kell történnie: lélegezze be a friss levegőt - telítse a vért oxigénnel - lélegezze ki a használt levegőt. A madarakban azonban a vér belégzéskor és kilégzéskor is oxigénnel telítődik – a hörgőkhöz kapcsolódó légzsákok miatt, amelyek belégzéskor levegővel telnek. Ezekben a légzsákokban a levegő a kilégzésig tárolódik, majd ugyanígy visszajut a tüdőn keresztül, ahol oxigént ad a vérnek. Ezt a légzési módot kettősnek nevezik, és a madaraknál úgy jelent meg, hogy repülés közben ne tapasztaljanak oxigénéhezést.

Természetesen a biológusokat mindig is érdekelte, hogy a madarak hogyan kaptak ilyen leheletet – őseiktől örökölték-e, vagy későbbi szerzemény volt, ami a repüléshez kellett. 2010-ben Colleen Farmer és kollégái a Utah Egyetemről (USA) valami hasonlót találtak aligátorokban és más krokodilokban. Vagyis talán ez a képesség az ősibb hüllőkben is megtalálható volt. A krokodilok tüdeje azonban némileg a madarak tüdejére emlékeztet, így bizonyos értelemben "tartós" légzésük jelenléte megjósolható volt.

De a Nature-ben megjelent új cikkükben a kutatók azt írják, hogy az afrikai sztyeppei monitorgyíkok (Varanus exanthematicus) is használnak kettős légzést. Ez nem lenne olyan újdonság, ha nem szólna egy tény: a monitorgyíkok tüdeje alkalmazkodott a leggyakoribb szakaszos légzéshez. De ez csak első pillantásra: számítógépes tomográfia segítségével sikerült kideríteni, hogy a monitorgyíkok tüdeje egy nagy kamrából áll, amelyből egymással párhuzamosan kisebb és megnyúlt üregek nyúlnak ki. Az ilyen kamrák száma elérheti a 11-et, és speciális lyukakkal vannak összekötve, amelyek csak egy irányba engedik át a levegőt.

Miután a tüdõt speciális részecskékkel töltötték meg vízzel, amelyek mozgása megfigyelhetõ volt, a biológusok azt látták, hogy a folyadék egy nagy kamrában oda-vissza mozog, a kis, hosszúkás kamrában pedig valóban csak egy irányba mozog. Az eredményeket megerősítették, amikor több élő hüllőbe speciális érzékelőket ültettek be, amelyek nyomon követték a levegő áramlását a tüdőben.

Ennek az egyirányú légáramlású kamrarendszernek köszönhetően a monitorgyíkok tüdeje megszakítás nélkül képes oxigént felvenni a kilégzéshez – bár ez ebben az esetben más anatómiai trükkel érhető el, mint a madaraknál. Az a tény, hogy a monitorgyíkoknál kettős légzést találtak, a jelenség ősi voltát jelzi: még a modern kígyók és gyíkok ősei is használhatták ezt a légzést, nem beszélve a madarakról. Talán a madarak valóban hüllő őseiktől örökölték a kettős légzés elvét – nem zárható ki azonban, hogy ez a „készség” egymástól függetlenül is megjelenhet a különböző állatcsoportokban.

„Úgy tűnik, egy ilyen légzőrendszer sokkal elterjedtebb, és a természet sokkal korábban találta ki, mint gondoltuk. Ma már tudjuk, hogy ez nem csak a madarakra jellemző, és hogy az „átáramló” légzőrendszer szerepéről és fejlődéséről alkotott elképzeléseink nem igazak” – mondta Colleen Farmer.

A jövőben a munka szerzői más hüllők csoportjait is közelebbről megvizsgálják annak reményében, hogy megtalálják a kettős légzés jeleit, vagy legalábbis azt, hogy a múltban előfordult. Az, hogy például a közönséges gyíkoknál ilyesmit nem találtak, nem zavarta a tudósokat: szerintük ezt a jelenséget általában nehéz észrevenni, ha nem koncentrálunk kifejezetten rá, a monitorgyíkok esete pedig jó példa erre.

Hogy miért volt szükségük az ősi hüllőknek ilyen légzésre, a mű szerzői ezt a következőképpen magyarázzák. Akkoriban nem volt annyi oxigén a Földön (a korai triászban - a levegő 12%-a, most pedig - 21%). És a normális mozgáshoz, vadászni stb.d., az ősi hüllőknek valahogy javítaniuk kellett oxigéntermelésük módját. Amit tettek. És általában, talán a hüllők híres virágzása a Földön éppen ennek a légzési módnak köszönhetően kezdődött...