Di permukaan, seekor merpati dan buaya hampir tidak kelihatan lebih berbeza. Walaupun merpol adalah makhluk terbang yang bertiup bulu yang memecah makanannya dengan paruh tanpa gigi, buaya adalah pemangsa berperisai amfibia, yang memusnahkan mangsanya di rahang yang dipenuhi dengan gigi kon. Walau bagaimanapun, walaupun bentuk yang berbeza, mereka disatukan oleh keturunan yang sama. Kedua-dua merpati dan buaya adalah archosaur, kumpulan "reptilia yang memerintah" yang juga termasuk pterosaur, dinosaur bukan burung, dan pelbagai bentuk yang berkaitan yang meninggal dunia puluhan juta tahun yang lalu. Archosaurs yang wujud hari ini hanya sebahagian kecil daripada bentuk-bentuk berbeza yang pernah wujud, tetapi kertas baru dalam jurnal Science menggariskan bahawa mereka berkongsi persamaan yang mendalam di bawah kulit mereka.
Seperti yang saya nafas masuk dan keluar ketika menulis udara pos ini masuk ke dalam badan saya melalui hidung saya, bergerak ke bawah ke "buntu" paru-paru saya, dan kemudian dihembuskan selepas oksigen telah diserap. Tidak begitu pada burung. Burung mempunyai sistem pernafasan yang lebih berkesan yang disesuaikan dengan aliran udara satu arah, atau, dengan kata lain, udara bergerak dalam satu arah melalui sistem burung dalam jenis litar. Dan, ternyata, buaya dapat bernafas dengan cara yang sama.
Para saintis telah lama mengetahui bahawa burung bernafas dengan cara yang berbeza daripada mamalia. Apa yang lebih sukar ditentukan ialah bagaimana buaya bernafas. Terdapat beberapa cadangan bahawa buaya boleh bernafas melalui aliran udara yang tidak langsung, tetapi tidak ada yang secara ilmiah menggambarkan bahawa ini berlaku. Untuk menguji hipotesis, CG Farmer dan Kent Sanders meletakkan sensor dalam dua bahagian pernafasan pernafasan dari empat buaya yang mati, secara buasnya menguduskan paru-paru, dan mengawasi untuk melihat bagaimana udara bergerak.
Hasilnya mencadangkan bahawa aliran udara di dalam badan buaya mampu bergerak dengan cara satu arah di sepanjang litar laluan, tetapi adakah mereka sebenarnya bernafas sedemikian rupa semasa hidup? Untuk mengetahui saintis meletakkan peranti pengukur aliran udara dalam enam buaya hidup. Mereka mendapati bahawa aliran udara dalam sistem pernafasan buaya terus melalui peralihan antara inspirasi (udara baru masuk) dan tamat (udara lama keluar). Udara terus bergerak melalui sistem semasa kedua-dua fasa, sekali lagi mencadangkan bahawa buaya bernafas melalui aliran udara satu arah.
Bagaimana cara buaya dapat melakukan ini belum difahami, tetapi penemuan bahawa mereka boleh bernafas seperti burung mungkin memberi petunjuk kepada beberapa peristiwa penting dalam sejarah kehidupan di bumi. Sekiranya aligator hidup dan dinosaur theropod hidup kita memanggil burung, kedua-duanya berkongsi mekanisme fisiologi ini, maka mungkin nenek moyang dinosaur dan aligator yang terakhir adalah satu pembawa arah satu arah. Sekiranya ini pernafasan yang betul, peralihan berevolusi dalam archosaur pertama lebih 230 juta tahun yang lalu berikutan kepupusan besar teruk dalam sejarah planet ini.
Penutupan tempoh Permian 251 juta tahun yang lalu ditandakan dengan kepupusan sehingga 96 peratus daripada haiwan yang diketahui tinggal di lautan dan lebih 70 peratus daripada mereka yang hidup di darat. Antara mangsa yang terselamat ialah archosaur terawal (atau nenek moyang mereka), dan jika mereka mempunyai pernafasan yang tidak berarah, ia mungkin memberikan kelebihan kepada mereka. Pernafasan perindustrian adalah cara yang lebih berkesan untuk mendapatkan oksigen dari udara daripada cara kita bernafas, dan jika kepupusan Massa Permian dipicu oleh perubahan besar dalam atmosfera seperti yang disyaki ahli sains, seperti kekurangan oksigen, archosaur mungkin lebih baik mampu bertahan daripada saudara-mara awal mamalia yang mereka tinggal bersama. Hipotesis ini memerlukan bukti lanjut, tetapi jika betul permulaan kenaikan archosaur untuk menguasai semua boleh turun ke perbezaan dalam pernafasan.
Petani, C., & Sanders, K. (2010). Aliran Air Arah dalam Paru-paru Sains Aligator, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126 / sains.1180219
