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懶散蜥蜴是動物 卻學鳥類「單向呼吸」

本報訊

今天1份蜥蜴使用單向系統呼吸的研究發現,顛覆了生物學常識,可能使我們重新思考物種在2億5000年前地球大滅絕後,是如何走過演化,成為現在的樣子。

法新社報導,人類與多數動物的呼吸系統都是所謂的「潮汐型」,即雙向系統。空氣吸進肺部、吸到底後,肺泡會把氧氣吸入血流,換成二氧化碳排出。

鳥類的呼吸系統卻是截然不同的例外。

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牠們顯然採用單向系統,將空氣經氣管吸入肺部,排出氣流時,也是循原路排出。

生物學家幾番辯論這種不尋常的呼吸模式之後,得出1個理論:從事費力活動時,單向系統能極有效率地供氧,而鳥類應付費勁的飛行、以及身處高處氧氣較稀薄的狀況時,單向系統就能幫上大忙。

不過,根據這份新調查,喜歡待在陸地、不太愛動的動物蜥蜴,竟也如鳥類般同屬單向呼吸俱樂部。美國猶他大學生物學家法默(C.G. Farmer)團隊以3D掃描非洲平原巨蜥的肺部,並將流量計植入5隻蜥蜴體內,觀察牠們體內氣流流動狀況。

團隊也將空氣打進10隻死蜥蜴體內,接著灌進水與向日葵花粉作為追蹤標記。透過這種方法,同樣看出蜥蜴的呼吸是單向流動。

調查人員發現,空氣進入蜥蜴氣管後兵分二路,往兩個肺葉流去,接著進入多個肺室,穿過有氣孔的肺壁,然後「折回」,把用過的空氣透過氣管排出。牠們也跟鳥類一樣,有些「潮汐型」流動,但不很常見。

法默接受電訪時說,美國短吻鱷也有類似的單向系統,不管是在水下或水上,都可以名副其實地「暫時停止呼吸」。

若真是如此,認為單向呼吸是為了維持高度新陳代謝的想法,可能就得改寫。

法默說:「我認為,(單向系統)可能不是要讓動物活躍。」「其實(可能)是要讓牠們長時間靜靜地坐著不用動、不用呼吸。」那麼,一些物種是怎麼演化成單向系統,另一些卻不是呢?

學界不是很清楚。但2億5100萬年前,二疊紀進入三疊紀時發生的大滅絕,或能提供些許線索。當時幾乎所有海洋物種、2/3陸地脊椎動物都因災難滅絕,而其中部分災難,與大氣氧氣長時間急遽減少有關。

法默認為,擁有單一氣流系統、或這種系統先驅的動物,在三疊紀初期氧氣稀薄時可能較有利。鳥類與鱷魚的祖先「進入三疊紀時,肺可能已是單向系統了」。(新聞來源:中央社)

關鍵字: 單向呼吸三疊紀

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