Alligatoren atmen wie Vögel
Vorsprung durch Atemtechnik
Wenn Menschen und andere Säugetiere einatmen, wird die Luft über Luftröhre, Bronchien bis in die Lungenbläschen oder Alveolen transportiert. Von dort gelangt der Sauerstoff ins Blut. Die Bläschen nehmen wiederum Kohlenstoffdioxid aus den Kapillaren auf, welches beim Ausatmen entsorgt wird.
Vögel haben zwar auch Lungen, sie sind aber so konstruiert, dass die Luft ausschließlich in eine Richtung strömt. Sie bewegt sich sozusagen in einer Schleife: hinein in die Atemwege, durch den Körper und wieder hinaus. Dies ermöglicht ihnen eine effizientere Verwertung des Sauerstoffs: "Vögel können damit in Höhen fliegen, bei welchen Säugetiere längst kollabieren würden", so Collen Farmer von der University of Utah, Autorin der Alligator-Studie.
Laut Farmer wurden bisher die Luftsäcke der Vögel - das sind dünnwandige blasebalgartige Anhänge der Lunge - für deren spezielle Atemtechnik verantwortlich gemacht. Ihrer Meinung nach brauchen die Tiere diese jedoch in erster Linie, um ihr Gewicht während des Fluges optimal zu verteilen.
Luft durchströmt den Körper
Die Studie in "Science": "Unidirectional Airflow in the Lungs of Alligators" von C.G. Farmer und Kent Sanders
Alligatoren hätten nämlich keine Luftsäcke, dennoch sei ihre Atmung ganz ähnlich. Das legen jedenfalls die Ergebnisse der aktuellen Studie nahe. Dafür haben Farmer und ihr Team drei verschiedene Experimente durchgeführt. Beim ersten pflanzten sie Messgeräte in die Lungen von betäubten Alligatoren, um die Geschwindigkeit und die Richtung der Luftströme zu messen.
Beim zweiten und dritten pumpten sie Luft bzw. Wasser in die Lungen von toten Alligatoren und zeichneten die dabei entstehenden Strömungen auf.
Alle Untersuchungen zeigten: Die Luft bzw. die Flüssigkeit strömte ausschließlich in eine Richtung. Möglich ist das laut den Forschern durch spezielle aerodynamische Ventile in den Lungen der Alligatoren, die den Atem weitertransportieren.
Besonders überlebensfähig
Wissenschaftler vermuten schon länger, dass auch Dinosaurier eine derartige "Ein-Weg"-Atmung besessen haben. Farmer und ihre Kollegen gehen in ihren Annahmen noch weiter: Die Technik hätte bereits den Vorfahren der Dinosaurier geholfen, die Erde nach dem großen Massensterben vor 251 Millionen Jahren zu dominieren.
Was das größte bekannte Massenaussterben an der Perm-Trias-Grenze verursachte, ist bis heute nicht geklärt: massiver Vulkanismus, ein Asteroid oder zuviel Methan? 70 Prozent aller Lebewesen an Land und 96 Prozent der Meeresbewohner verschwanden.
Davor waren die Synapsiden, reptilienhafte Vor-Vorfahren der Säugetiere, die größten Lebewesen an Land gewesen. In den 20 Millionen Jahren nach dem "Großen Sterben" wurden die Archosauria zu den dominantesten Landbewohnenr. Diese sind die Vorfahren von Krokodilen, Pterosauriern, Dinosauriern und Vögeln.
"Erfolgsgeheimnis"
Laut den Forschern ist es höchst wahrscheinlich, dass sich die spezielle Atemtechnik bereits bei den Archosauria entwickelt hat, nämlich vor mehr als 246 Millionen Jahren - das ist früher als bisher angenommen.
Das Ökosystem nach der Massenauslöschung sei sehr warm und trocken gewesen, mit nicht mehr als zwölf Prozent Sauerstoffgehalt. Ihre Atmung könnte der entscheidende Grund gewesen sein, warum die Reptilien in der unwirtlichen Welt überlebt haben und sich durchsetzten. "Der Aufbau ihrer Lunge könnte das Geheimnis ihres Erfolges gewesen sein", so Farmer.
Eva Obermüller, science.ORF.at
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