Палеозойските морски крави дишаха като хората
Далечните роднини на бозайниците, чудовищните казеиди се оказаха водни животни, донякъде напомнящи на морските крави на нашия свят. Методът на дишане, който активно използва диафрагмата, ги доближава още повече до бозайниците.
Това откритие на европейски палеонтолози означава, че съвременният тип дишане е възникнал сред общите предци на казеидите и бозайниците, тоест около 50 милиона години по-рано, отколкото се смяташе досега.
„Еволюцията е създала някои доста странни животни, като казеидите“, каза Маркус Ламберц, зоолог от университета в Бон, който посвети новото си изследване на тези странни същества.
Казеидите (Caseidae) са група палеозойски гущери пеликозаври, живели през пермския период и достигащи размери от няколко метра и тежащи няколко тона. Малка глава и къси крайници бяха прикрепени към бъчвовидното им тяло. След откриването на групата през 1910 г., палеонтолозите решават, че казеидите са екологичните аналози на съвременните крави, които са се разхождали из пасищата от пермския период.
Отделен въпрос винаги е бил начинът на дишане на казеидите. Техните мощни стави и артикулации силно ограничават подвижността на гръдния кош и съответно количеството въздух, наличен за дишане. Изчисленията обаче показаха, че това е напълно достатъчно за спокойно пасящо тревопасно същество. Но с времето отново се появиха въпроси.
Колегата на Ламберц от университета, д-р Кристен Шелтън, направи изненадващо откритие, което промени представата ни за казеида. „Бях много изненадан от структурата на костите им. Те бяха порести за всички, дори за младите хора, като за старите хора “, каза изследователят. Тъй като китовете показват абсолютно същотоархитектура на костите от „остеопоротичен тип“, както го нарече Шелтън, изводът се налага сам – казеидите са водни обитатели.
„Внезапно бъчвовидният торс с къс врат и подобни на гребло крайници, използвани за плуване, придобиха смисъл“, каза Ламберц, който смяташе Caseidae за нещо като „морски крави“ от палеозоя. Подобна хипотеза обаче ни връща към въпроса за дишането - в края на краищата животните, които от време на време се гмуркат под вода за храна, се нуждаят от ефективна и развита дихателна система.
Заслужава да се отбележи, че например хората могат да вдишат около три четвърти от общия обем на белите си дробове. При китовете ситуацията е доста близка до нашата, но при казеидите, съдейки по предишни реконструкции, обемът на вдишването не надвишава половината от обема на белите дробове. И това очевидно не е достатъчно за активно плуване и периодично гмуркане. Как са успели да водят воден начин на живот с такава структура на тялото?
Като цяло гръбначните животни имат много адаптации за дълбоко дишане. Въпреки това, наличието на всички тях, с изключение на диафрагмата, беше последователно отхвърлено от изследователите. И въпреки че палеонтолозите нямат надежда да намерят вкаменена диафрагма, е невъзможно да се намери друго обяснение за водния начин на живот на казеидите. Допълнителен аргумент в полза на присъствието му е тясната връзка на Caseidae с бозайниците.
По този начин изследователите стигнаха до извода, че диафрагмата се е появила вече при общ прародител на казеидите и бозайниците, живял преди повече от 300 милиона години - тоест този орган е 50 милиона години по-рано от очакваното. Между другото, ефективната дихателна система е тясно свързана с еволюцията на топлокръвието. „Все още не знаем много за тези животни. Това беше дълго пътуване до бозайниците и появата на диафрагмата беше повратна точка в него, ”обобщи д-р Ламберц.