Na površini bi se golob in aligator komajda zdelo bolj drugače. Medtem ko je golob leteče, s perjem pokrito bitje, ki svojo hrano kljubuje z zobnim kljunom, je aligator amfibijski, oklepni plenilec, ki svoj plen drobi v čeljusti, ki jih imajo stožčasti zobje. Kljub različnim oblikam pa jih združuje skupni prednik. Tako golob kot aligator sta arhozavri, skupina "vladajočih plazilcev", ki vključuje tudi pterozavre, neavtirne dinozavre in številne sorodne oblike, ki so izumrle pred več deset milijoni let. Arhozavri, ki obstajajo danes, so le delček različnih oblik, ki so obstajale nekoč, nov časopis v reviji Science pa poudarja, da imajo pod svojo kožo nekaj globokih podobnosti.
Ko v pisanju te objave vdihnem in izstopim zrak vstopi v moje telo skozi nos, potuje navzdol v "mrtvo ulico" svojih pljuč in nato izdihne, ko se kisik absorbira. Pri pticah ni tako. Ptice imajo učinkovitejši dihalni sistem, prilagojen enosmernemu pretoku zraka, ali z drugimi besedami, zrak se v nekakšnem krogu giblje v eno smer skozi ptičji sistem. In, kot se izkaže, lahko aligatorji dihajo enako.
Znanstveniki že nekaj časa vedo, da ptice dihajo drugače, kot sesalci. Težje je določiti, kako aligatorji dihajo. Bilo je nekaj namigovanj, da lahko tudi aligatorji dihajo prek enosmernega pretoka zraka, vendar nihče ni dokončno ponazoril, da je temu tako. Da bi preizkusili hipotezo, sta CG Farmer in Kent Sanders postavila senzorje v dva dela dihalnih prehodov štirih mrtvih aligatorjev, umetno prezračila pljuča in opazovala, kako se zrak premika.
Rezultati kažejo, da se je lahko pretok zraka v telesu aligatorja gibal enosmerno po krogu poti, toda ali bi dejansko živel tako, ko bi živel? Da bi ugotovili, so znanstveniki postavili naprave za merjenje pretoka zraka v šest živih aligatorjev. Ugotovili so, da se pretok zraka v aligatorjevem dihalnem sistemu nadaljuje s prehodom med vdihom (prihaja novi zrak) in izdihom (stari zrak gre ven). Zrak se je v obeh fazah premikal po sistemu, kar spet nakazuje, da so aligatorji dihali skozi enosmerni pretok zraka.
Kako so aligatorji to zmožni, še ni razumljeno, a odkritje, da lahko dihajo kot ptice, bi lahko dalo namige o nekaterih pomembnejših dogodkih v zgodovini življenja na zemlji. Če živi alligatorji in živi teropodni dinozavri, ki jih imenujemo ptice, delijo ta fiziološki mehanizem, potem je mogoče, da je bil zadnji skupni prednik dinozavrov in aligatorjev tudi drsnik z eno smerjo. Če je to pravilno, se je enosmerno dihanje razvilo pri prvih arhozavrovih pred več kot 230 milijoni let v času najhujšega množičnega izumrtja v zgodovini tega planeta.
Zaključek permskega obdobja pred 251 milijoni let je zaznamovalo izumrtje do 96 odstotkov živali, za katere je znano, da so živele v morjih, in več kot 70 odstotkov živali, ki so živele na kopnem. Med preživelimi so bili najzgodnejši arhozavri (ali njihovi bližnji predniki), in če bi imeli enosmerno dihanje, bi jim to lahko dalo prednost. Enosmerno dihanje je učinkovitejši način pridobivanja kisika iz zraka kot način, ki ga dihamo, in če bi permansko množično izumrtje sprožilo večje spremembe v ozračju, kot znanstveniki sumijo, na primer izčrpavanje kisika, so arhozavri morda boljši sposobni preživeti kot zgodnji sorodniki sesalcev, s katerimi so živeli. Ta hipoteza zahteva dodatne dokaze, vendar bi se lahko, če bi popravili začetke arhozavra, povzročil prevlado, vse spremenilo v dihanju.
Farmer, C., & Sanders, K. (2010). Enosmerni pretok zraka v pljučih Alligators Science, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126 / znanost.1180219
