Atmung: Vom Krokodil zum Dino

Wenn sie nicht Biologen wären, könnten Colleen Farmer und David Carrier wahrscheinlich auch Zirkustiere trainieren. Die nötige Ausdauer haben sie jedenfalls schon nachgewiesen: In monatelangen Versuchen brachten sie fünf junge Alligatoren dazu, auf dem Laufband vorwärts zu spazieren. Die Tiere trabten nicht nur mit 1,6 km/h mehrere Minuten ununterbrochen voran, sie trugen auch bereitwillig Atemmasken, mit denen ihr Sauerstoffbedarf in der Bewegung gemessen wurde. Die sportliche Leistung der etwa ein Meter langen Tiere wurde zudem von Kameras erfasst, um den Bewegungsablauf später detailiert analysieren zu können.

Das Interesse von Farmer und Carrier gilt weniger dem Gang der Tiere als vielmehr ihrer Atmung. Krokodile sind die einzigen direkten Verwandten der Dinosaurier, die nicht am Ende der Kreidezeit ausgestorben sind. Ihre Atmung könnte deshalb wichtige Hinweise liefern, wie einst die Lungen der Saurier funktionierten.

Atmung bei Alligatoren
Bilder: University of Utah / Visual Science Studio, www.visualsciencestudio.com

Wenn Alligatoren atmen, hilft ihnen ein Rückziehmuskel an der Leber, der mit unserem Zwerchfell vergleichbar ist. Beim Einatmen zieht der Muskel das Organ zurück, die Luft wird in die Lunge gesaugt. Beim Ausatmen bewegt sich die Leber dagegen wie ein Pumpenkolben nach vorn und drückt die Luft wieder hinaus. Dieser Mechanismus ist seit den 40er Jahren bekannt. Wenn Krokodile laufen, unterstützt das schaukelnde Becken die Pumpfunktion, entdeckten jetzt Farmer und Cramer. So können Tiere in Eile ihre Atmung sogar noch verstärken. Ihre Atemfrequenz steigt und die Luft wird tiefer eingesogen. Die Entdeckung „beweist, wie wenig wir über Tiere wissen, die wir doch schon genau zu kennen glauben“, meint Carrier. „Den grundsätzlichen Mechanismus der Atmung bei Krokodilen haben wir bisher einfach nicht verstanden.“

Sollten Dinosaurier beim Atmen von ähnlichen Beckenbewegungen unterstützt worden sein, könnte dies ihre Ausdauer und Schnelligkeit begünstigt haben. Der Zusammenhang ist nicht selbstverständlich. Echsen beispielsweise besitzen keine dem Zwerchfell vergleichbare Muskulatur. Sie atmen, indem sie die Rippen des Brustkorbs zu den Seiten hin dehnen. Gleichzeitig laufen und atmen können sie nicht.

Farmer und Cramer sind sich sicher, dass Dinosaurier wie Krokodile bereits über eine Art Zwerchfell oder vergleichbare Muskeln verfügt haben. „Dinosaurier waren sogar noch viel aktiver“, ist sich Farmer sicher, „dagegen führen die Alligatoren heutzutage ein geradezu schläfriges Leben.“

Forschung: Colleen Farmer und David Carrier, University of Utah

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2 Kommentare

  1. Ich find das ja ganz gut erklärt, aber ich wollte eigentlich was über die allgemeine Atmung der Reptilien wissen und nicht von Alligatoren… naja die müssens ja wissen

  2. Krokodile sind nicht die einzigen direkten Verwandten der Dinosaurier, die das Massensterben der Kreidezeit überlebt haben. Es gibt noch einen anderen Zweig, einen viel direkteren sogar. Die Vögel. Viele Forscher gehen davon aus daß die meisten Dinosaurier über ein ähnliches Atmungssystem verfügten wie die Vögel. Luftsäcke. Eines der effizientesten Atmungssysteme überhaupt.

    Vögel haben sehr viel mit Dinosauriern gemeinsam. Wahrscheinlich sind Vögel sogar Dinosaurier und deshalb sind nicht alle am Ende der Kreidezeit ausgestorben.

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