Starý vynález
V plicích varanů proudí vzduch jedním směrem jako v plicích ptáků

Ptáci mají plíce umožňující hospodárnější způsob dýchání než třeba plíce savců. Na rozdíl od nás se jim při výdechu nevrací vzduch ven stejnou cestou, kterou přišel. Vědci to považovali za přizpůsobení k letu, dokud nezjistili, že stejně dýchají i krokodýlové.

Když se nadechnete, proudí vzduch vašimi dýchacími cestami do plic. Průdušnice se větví na průdušky, ty na průdušinky, a tak dále, až plyn pronikne k jednotlivým plicním sklípkům, kde kyslík naváže na hemoglobin v červených krvinkách. Vzduch obohacený o oxid uhličitý se pak vrací stejnou cestou zpátky. Plicní sklípky máme jen my, savci. Ostatní obratlovci mají ale podobné struktury. U některých z nich je ale cesta vzduchu plícemi efektivnější než v našich. V plicích ptáků se vzduch stejnou cestou nevrací. Místo toho podniká okružní cestu orgánem.

Takové dýchání je účinnější. Ptákům se hodí, protože jejich způsob života je energeticky náročný. Před třemi lety ovšem vyšlo najevo, že stejným způsobem fungují i plíce krokodýlů. Měl je tedy pravděpodobně i společný předek krokodýlů a ptáků (a taky dinosaurů, k nimž ptáci patří), jemuž se o letu ještě ani nesnilo. Žil před dvěma sty padesáti miliony let. Podle nové práce skupiny vědců vedené C. G. Farmerovou z Utažské univerzity, která vyšla v časopise Nature, stejně jako ptáci a krokodýlové dýchají i varani.

Kdo byl první?

Společný předek varanů, ptáků a krokodýlů žil ještě o dvacet miliónů let dřív než společný předek krokodýlů a ptáků. Jednosměrné dýchání proto mohlo vniknout ještě dřív, než to dosud vypadalo. Plíce varanů jsou však jiné než plíce krokodýlů, takže se v současnosti nedá vyloučit, že si efektivní způsob dýchání nevyvinuli nezávisle na svých vzdálených příbuzných. Aby mohli vědci vynést definitivní soud, budou muset prozkoumat plíce dalších v současnosti žijících skupin, jako jsou gekoni nebo hadi.

Pokud by plíce se vzduchem proudícím jen jedním směrem byly starší, než dosud paleontologové soudili, mohlo by jim to zamotat hlavy. Když si výzkumníci všimli, že stejně jako ptáci dýchají i krokodýlové, stala se populární teorie, podle níž efektivní plíce pomohly jejich příbuzným ovládnout souš. Počátky nadvlády dinosaurů spadají do velkého vymírání na přelomu období triasu a permu, před 251 miliony let.

Čas hojnosti

Před ním ovládali souš čtvernožci podobní savcům. Po velkém vymírání, při němž se odebralo do věčných lovišť 96 procent všech mořských a 70 procent všech suchozemských druhů, převzali vládu dinosauři. Po záhadné události klesla hladina kyslíku v atmosféře. Účinné plíce se hodily. Předkové dinosaurů si je proto mohli vyvinout v odpovědi na změněné podmínky. Pokud vlastnili už dvacet miliónů let, znamená to naopak, že se jednosměrné plíce vyvinuly v období, kdy byla hladina kyslíku v atmosféře vysoká.

Ať to bylo jakkoliv, v nadcházejícím období jim mohlx pomoci udržet si nadvládu, která trvala až do dalšího velkého vymírání na konci křídy před šestašedesáti miliony let. Při něm se všichni dinosauři s výjimkou ptáků zase poroučeli.

Vědci studovali dýchací orgány varanů stepních, původem z Afriky. Sledovali jejich plíce pomocí počítačové tomografie. Do těl několika jedinců umístili čidla, která zaznamenávala proudění vzduchu. To měřili i v plicích vypreparovaných z těl mrtvých jedinců. Proudění vzduchu kupodivu neřídí žádné přepážky nebo ventily. Usměrňuje ho jen tvar orgánu.