Содержание кислорода в атмосфере Земли значительно менялось на разных этапах эволюции биосферы. В мезозое, когда на планете господствовали динозавры, оно в полтора-два раза было ниже нынешних 20%. Учитывая, что все животные получают энергию в результате окисления питательных веществ кислородом воздуха, возникает вопрос: как могли динозавры не просто существовать в таких условиях, но и передвигаться со скоростью, достигающей десятков километров в час? Оказалось, что эти зачастую массивные животные могли быть хорошими бегунами благодаря особому, «птичьему» строению легких
Как известно, полет требует гораздо больших затрат энергии по сравнению с перемещением по земле, что означает и потребность в большем количестве кислорода. Поэтому птицы имеют такую необычную и сложную дыхательную систему. У этих покорителей воздушного пространства воздух проходит через легкие практически непрерывно, на вдохе и на выдохе, что обеспечивается специальными воздушными мешками, соединенными с бронхами. Сами же птичьи легкие относительно невелики и малоподвижны: они прирастают к ребрам и позвоночнику, а процесс дыхания осуществляется благодаря расширению и сужению грудной клетки в результате работы грудных мышц. При вдохе воздушные мешки расширяются, засасывая воздух, который затем нагнетается на выдохе в легкие.
Появились ли такие «суперлегкие» только у птиц, или они были уже и у их «родственников» динозавров? Палеонтологи давно спорят по этому вопросу, и аргументы в этой дискуссии можно найти при изучении окаменевших останков древних животных.
Ученые из Великобритании и США, используя компьютерное моделирование, недавно сравнили фрагменты скелета различных современных видов птиц, крокодилов и ископаемых динозавров. В результате они пришли к выводу, что многие динозавры, в том числе велоцираптор (от слова velox – быстрый) и крупный плотоядный спинозавр, имели дыхательную систему, похожую на птичью, т.е. с неподвижными легкими, прикрепленными к скелету.
Аналогичные результаты получили китайские исследователи, обнаружившие ископаемые окаменевшие останки птицы Archaeorhynchus spathula, обитавшей на планете в период раннего мела, примерно 120 млн лет назад. Уникальность этой находки в том, что наряду со скелетом частично сохранились и внутренние органы. Судя по этим останкам, легкие древней птицы были похожи на легкие современных представителей этого класса.
Так что птичье «двойное дыхание» – вовсе не современная выдумка эволюции, а довольно давнее изобретение, сделанное еще пару сотен миллионов лет назад.
Понравился материал? Не забудьте поставить лайк и подписаться!
Фото: https://zh.wikipedia.org