
科學家發現,鱷魚像鳥類一樣呼吸。
呼吸風格的這種相似性可能是在兩個動物群體的一個遙遠的共同祖先中出現的,這使發現這一發現的研究人員可以解釋為什麼祖先和一組其後代恐龍,恐龍,統治著世界(至少有一段時間)。實際上,這一發現可以提供證據證明為什麼這些恐龍在空氣的氧氣少於今天的氧氣少得多。
該發現及其對我們對數百萬年前生命發展的理解的影響,在1月15日的《科學》雜誌上詳細介紹了。
單向呼吸
在人類和其他哺乳動物的肺中,空氣像海灘上的潮汐一樣流入和流出。吸入空氣時,它會穿過逐漸較小的支支支支支架的層,直到在最小的,最小的,肺部的肺部(稱為肺泡)中死亡。在那裡,氧氣進入血液,二氧化碳將其退出,空氣流回去。
然而,在鳥類中,吸入的空氣僅在連續循環中以一個方向流動。鳥的肺部肺部沒有將氧氣轉移到稱為Parabronchi的管中,而不是將氧氣倒入Cul-de-Sac肺泡中,而是將氧氣轉移到管道中,然後在退出肺部之前,空氣向一個方向流動。
這個單向呼吸風格被認為是鳥類獨有的,鱷魚被認為更像哺乳動物。但是,猶他大學及其同事的CG農民看到,鳥類和鱷魚肺中存在解剖相似之處,使他們認為鱷魚實際上可能更像鳥類。
三條證據
農夫和她的同事們進行了三個實驗,以測試這個新想法,看看空氣是否確實確實在鱷魚中流動了一種方式:
·她在六個麻醉的鱷魚和插入的流量表上進行了手術,這些鱷魚和插入的流量表測量了氣流的方向和速度。
·她還從四個死亡的鱷魚中去除的肺中進出空氣,並監測了流動。
·最後,使用另一隻死亡鱷魚的肺,她用微小的熒光珠將水推了從肺部推了水,使電影呈現出流動的方向。
所有這些實驗都顯示出相同的結果:空氣僅以一個方向流過肺。
單向流是由肺中的空氣動力閥引起的:空氣通過氣管吸入或氣管吸入,然後流入兩個主要支氣管或氣道中,每道呼吸道都進入鱷魚的肺之一。支氣管分支進入較窄的氣道,首先是由傳入的空氣繞過的,因為該分支使髮夾轉彎起來充當空氣動力學閥。取而代之的是,空氣流入其他支氣管,然後進入更小的氣道,那裡的氣體與血液交換。
空氣仍然朝一個方向移動,然後從較小的支氣管流向繞過的氣道,然後從肺部流出,完成一個單向環。
許多科學家認為鱷魚沒有這種單向空氣流動的部分原因是他們缺乏鳥類所擁有的空氣囊,這被認為是建立單向流動所必需的。農夫說她已經證明了這個想法錯誤。
她說:“他們不能用這些數據爭論。” “我有三條證據。如果他們不相信,他們需要得到鱷魚並進行自己的測量。”
恐龍的興起
這一發現對我們對古代生命形式的理解有影響,因為鱷魚和鳥類具有遙遠的共同祖先。
經過2.51億年前發生的大規模滅絕事件(稱為“大死亡”),一群稱為Archosaurs的生物(希臘語為“統治蜥蜴”)成為地球上的主要土地動物。該群體最終演變成兩個主要血統:鱷魚,現代鱷魚和鱷魚的祖先,以及產生飛翼的翼龍,恐龍和最終鳥類的分支。
如果鱷魚和鳥類的肺部都有單向氣流,那就意味著在他們的共同祖先Archosaurs中演變出這種呼吸模式,然後兩個主要分支在大約2.46億年前分裂。
這種新的理解可以解釋為什麼大型船隻在類似哺乳動物的爬行動物(現代哺乳動物下降)(稱為突觸)上占主導地位,這些爬行動物被稱為突觸,這些爬行動物在大死亡之前就統治了地球。大規模滅絕事件發生後,地球上的恢復生態系統溫暖而乾燥,空氣中的氧氣水平可能低至12%(與當今的21%相比)。
Farmer說,即使空氣中的氧氣較少,“許多翼龍,例如翼龍,顯然也能夠維持劇烈運動。” “肺部設計可能在這種能力中發揮了關鍵作用,因為肺是從大氣到動物組織的氧氣級聯的第一步,在那裡它被用來燃燒燃料以燃燒能量。”
Farmer說,這種現代鳥類中的肺設計也可以改善氧氣的遞送,因為鳥類可以在“使哺乳動物昏迷的高度”上飛行。
目前,地球上唯一的大動物是弓箭手,而突觸的形式並不比負鼠大。
不過,為什麼恐龍來競爭其他大型屍體的原因,新發現無法解釋。
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