Vögel haben unter allen Tieren das am höchsten entwickelte Atmungssystem. Darin strömt die Luft nicht vor und zurück, sondern durch eine komplizierte Anordnung von Säcken und Einbahnstraßen im Kreis. So kann sie deutlich mehr Sauerstoff an den Körper abgeben. Bislang hatten Forscher dieses Hochleistungsorgan für eine Spezialentwicklung der Vögel gehalten, die deren hohe Stoffwechselraten beim energieaufwändigen Fliegen ermöglicht.
Collen Farmer and Kent Sanders von der University of Utah in Salt Lake City zeigten nun jedoch, dass auch in den Lungen von Alligatoren die Luft nur in eine Richtung fließt. Das Prinzip könnte somit bereits auf den gemeinsamen Vorfahr von Krokodilen, Dinosauriern und Vögeln zurückgehen, der vor rund 250 Millionen Jahren lebte.
Das Alligator-Atmungssystem | In den großen ventralen Bronchien (hier grün) strömt Atemgas dabei stets von Kopf- in Schwanzrichtung – egal, ob das Tier gerade ein- oder ausatmet. Genau entgegengesetzt verhält es sich in den dorsalen Bronchien (blau) – hier stömt die Luft nur kopfwärts. So genannte Parabronchien verbinden die beiden Hauptäste zu einem komplexen Gesamtsystem.
Die beiden Forscher setzten Strömungssensoren in das Bronchiensystem lebender Tiere ein. Die Messungen ergaben beim Ein- und Ausatmen stets den gleichen Luftstrom: Er war bauchseits in Richtung Schwanz und rückenseits immer zum Kopf hin gerichtet. Computertomografischen Aufnahmen der Lungen zufolge scheinen die Echsen wie die Vögel über ein System klappenloser Ventile zu verfügen: Stark abknickende Verzweigungen führen den Luftstrom im Kreis durch die verschiedenen Lungenteile und wieder zur Luftröhre zurück.
Möglicherweise habe diese effiziente Atmung den Dinosauriern ihre Vorherrschaft im Erdmittelalter erleichtert, spekulieren die Wissenschaftler. Denn ihren Siegeszug traten diese Tiere nach einer globalen Katastrophe vor 250 Millionen Jahren an, als der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre kaum mehr als halb so hoch war wie heute. Aufgrund von Fossilien hatten schon andere Forscher vermutet, dass Dinosaurier von einem vogelähnlichen Atmungssystem profitierten.
Schreiben Sie uns!
Beitrag schreiben