懒散蜥蜴是动物 却学鸟类「单向呼吸」

本报讯

今天1份蜥蜴使用单向系统呼吸的研究发现,颠覆了生物学常识,可能使我们重新思考物种在2亿5000年前地球大灭绝后,是如何走过演化,成为现在的样子

法新社报导人类与多数动物的呼吸系统都是所谓的「潮汐型」,即双向系统。空气吸进肺部、吸到底后,肺泡会把氧气吸入血流,换成二氧化碳排出。

鸟类的呼吸系统却是截然不同的例外。

牠们显然采用单向系统,将空气经气管吸入肺部,排出气流时,也是循原路排出。

生物学家几番辩论这种不寻常的呼吸模式之后,得出1个理论:从事费力活动时,单向系统能极有效率地供氧,而鸟类应付费劲的飞行、以及身处高处氧气较稀薄的状况时,单向系统就能帮上大忙。

不过,根据这份新调查,喜欢待在陆地、不太爱动的动物蜥蜴,竟也如鸟类般同属单向呼吸俱乐部美国犹他大学生物学家法默(C.G. Farmer)团队以3D扫描非洲平原巨蜥的肺部,并将流量计植入5只蜥蜴体内,观察牠们体内气流流动状况。

团队也将空气打进10只死蜥蜴体内,接着灌进水与向日葵花粉作为追踪标记。透过这种方法,同样看出蜥蜴的呼吸是单向流动。

调查人员发现,空气进入蜥蜴气管后兵分二路,往两个肺叶流去,接着进入多个肺室,穿过有气孔肺壁,然后「折回」,把用过的空气透过气管排出。牠们也跟鸟类一样,有些「潮汐型」流动,但不很常见。

法默接受电访时说,美国短吻鳄也有类似的单向系统,不管是在水下水上,都可以名副其实地「暂时停止呼吸」。

若真是如此,认为单向呼吸是为了维持高度新陈代谢的想法,可能就得改写。

法默说:「我认为,(单向系统)可能不是要让动物活跃。」「其实(可能)是要让牠们长时间静静地坐着不用动、不用呼吸。」那么,一些物种是怎么演化成单向系统,另一些却不是呢?

学界不是很清楚。但2亿5100万年前,二叠纪进入三叠纪时发生的大灭绝,或能提供些许线索。当时几乎所有海洋物种、2/3陆地脊椎动物都因灾难灭绝,而其中部分灾难,与大气氧气长时间急遽减少有关

法默认为,拥有单一气流系统、或这种系统先驱的动物,在三叠纪初期氧气稀薄时可能较有利。鸟类与鳄鱼祖先「进入三叠纪时,肺可能已是单向系统了」。(新闻来源中央社