Na superfície, um pombo e um jacaré dificilmente poderiam parecer mais diferentes. Enquanto o pombo é uma criatura voadora, coberta de penas que bica a comida com um bico desdentado, um jacaré é um predador anfíbio blindado que esmaga sua presa em mandíbulas cravejadas de dentes cônicos. Apesar das formas díspares, no entanto, eles são unidos por um ancestral comum. Tanto o pombo quanto o jacaré são os arquossauros, o grupo de "répteis dominantes" que também inclui pterossauros, dinossauros não-aviários e uma série de formas relacionadas que morreram dezenas de milhões de anos atrás. Os arcossauros que existem hoje são apenas uma fração das diferentes formas que existiam, mas um novo artigo na revista Science ressalta que eles compartilham algumas semelhanças profundas sob sua pele.
Ao inspirar e expirar enquanto escrevo este post, o ar entra no meu corpo através do meu nariz, desce para o "beco sem saída" dos meus pulmões e depois é exalado após o oxigênio ter sido absorvido. Não é assim em pássaros. As aves têm um sistema respiratório mais eficiente adaptado ao fluxo de ar unidirecional, ou, em outras palavras, o ar se move em uma direção através do sistema da ave em uma espécie de circuito. E, como se constata, os jacarés podem respirar da mesma maneira.
Os cientistas sabem há algum tempo que os pássaros respiram de uma maneira diferente da dos mamíferos. O que tem sido mais difícil de determinar é como os jacarés respiram. Havia alguma sugestão de que os jacarés pudessem respirar por meio do fluxo de ar unidirecional também, mas ninguém havia ilustrado conclusivamente que esse era o caso. Para testar a hipótese, CG Farmer e Kent Sanders colocaram sensores em duas partes das passagens respiratórias de quatro jacarés mortos, ventilaram artificialmente os pulmões e observaram como o ar se movia.
Os resultados sugeriram que o fluxo de ar dentro do corpo do jacaré era capaz de se mover de uma maneira unidirecional ao longo de um circuito de caminhos, mas eles realmente respirariam tanto enquanto vivos? Para descobrir os cientistas colocaram dispositivos de medição de fluxo de ar em seis jacarés vivos. Eles descobriram que o fluxo de ar no sistema respiratório do jacaré continuou durante a transição entre a inspiração (entrada de ar novo) e a expiração (saída de ar antigo). O ar continuou movendo-se através do sistema durante as duas fases, novamente sugerindo que os jacarés estavam respirando através do fluxo de ar unidirecional.
O modo como os jacarés são capazes de fazer isso ainda não é compreendido, mas a descoberta de que eles podem respirar como pássaros pode fornecer pistas para alguns eventos importantes na história da vida na Terra. Se os jacarés vivos e os dinossauros terópodes vivos que chamamos de pássaros compartilham esse mecanismo fisiológico, então é possível que o último ancestral comum dos dinossauros e jacarés tenha sido também um respirador unidirecional. Se isso for correto, a respiração unidirecional evoluiu nos primeiros arcossauros, há mais de 230 milhões de anos, na esteira da pior extinção em massa da história deste planeta.
O fechamento do período Permiano, 251 milhões de anos atrás, foi marcado pela extinção de até 96% dos animais que se sabe terem vivido nos mares e mais de 70% daqueles que viviam em terra. Entre os sobreviventes estavam os primeiros arcossauros (ou seus ancestrais próximos) e, se tivessem respiração unidirecional, isso poderia ter lhes dado uma vantagem. Respiração unidirecional é uma maneira mais eficiente de obter oxigênio do ar do que a forma como respiramos, e se a extinção em massa do Permiano foi desencadeada por grandes mudanças na atmosfera, como os cientistas suspeitam, como o esgotamento do oxigênio, os arcossauros podem ter sido melhores capazes de sobreviver do que os primeiros parentes dos mamíferos que viviam ao lado. Essa hipótese requer mais evidências, mas se corrigir o início da ascensão do arcossauro à dominância, tudo poderia ter se resumido a uma diferença na respiração.
Farmer, C., & Sanders, K. (2010). Fluxo de ar unidirecional nos pulmões de Alligators Science, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126 / science.1180219
