O reptilă primitivă a dezvoltat acum 289 de milioane de ani mecanismul de respirație care a permis cucerirea uscatului

Curiozitate.ro

O reptilă primitivă a dezvoltat acum 289 de milioane de ani mecanismul de respirație care a permis cucerirea uscatului

Inspiră adânc. Simte cum pieptul ți se ridică, coastele se depărtează pentru a face loc, iar plămânii ți se umplu cu oxigen proaspăt. Acest gest mecanic, absolut banal pentru orice ființă umană, este în realitate rodul unei inginerii biologice spectaculoase.

Timp de decenii, știința a căutat să dateze apariția exactă a acestei tehnologii respiratorii, cea care a permis animalelor să se elibereze definitiv de mediile acvatice.

Răspunsul nu a fost găsit în oasele colosale ale vreunui dinozaur, ci în rămășițele unei creaturi minuscule, de dimensiunea unei șopârle, imobilizată pentru eternitate într-o peșteră din Oklahoma. Iar această descoperire rescrie pur și simplu istoria vieții terestre.

Povestea acestei revelații începe în urmă cu aproximativ 289 de milioane de ani, la debutul perioadei Permian. Animalul în cauză, botezat Captorhinus aguti, și-a dat ultima suflare în sistemul de peșteri Richards Spur, în inima actualelor State Unite.

În condiții normale, moartea unui organism atât de mic ar fi trebuit să se soldeze cu o descompunere rapidă, oasele sale delicate fiind dispersate de necrofagi sau zdrobite de presiunea geologică. Însă geologia locală a realizat o adevărată minune a conservării.

Corpul animalului a fost înghițit rapid într-un amestec unic de nămol anoxic – adică lipsit de oxigen – și infiltrații de hidrocarburi. Această baie de petrol preistoric a acționat ca un fluid perfect de îmbălsămare.

A oprit brusc activitatea bacteriană, fixând animalul în trei dimensiuni, în postura sa naturală de moarte.

Rezultatul este uimitor: această fosilă păstrează astăzi molecule organice de țesuturi moi, precum piele și cartilaje, care sunt cu aproape 100 de milioane de ani mai vechi decât cele ale precedentului deținător al recordului mondial.

Pentru a înțelege de ce această mică șopârlă fosilizată stârnește o asemenea efervescență la Universitatea din Toronto și la Harvard, trebuie să ne aplecăm asupra modului în care respirau animalele înaintea ei.

Strămoșii vertebratelor terestre, primele amfibieni, erau echipați cu plămâni, dar tehnica lor de oxigenare era una arhaică. Ei practicau „pompa bucală”, un sistem moștenit de la pești: trebuiau, la propriu, să înghită aerul, folosind mușchii gâtului pentru a împinge cu trudă oxigenul către plămâni.

Acest mecanism nu era doar epuizant din punct de vedere metabolic, ci era mai ales îngrozitor de ineficient. Limita drastic cantitatea de energie disponibilă, condamnând amfibienii să rămână lângă sursele de apă, incapabili să susțină eforturi fizice intense sau prelungite.

Explorarea zonelor interioare, aride și ostile, le era pur și simplu interzisă. Grație tehnologiilor moderne de tomografie cu neutroni, capabile să cerceteze interiorul rocii și al fosilei fără a le distruge, cercetătorii au putut scana interiorul lui Captorhinus aguti.

Ceea ce au descoperit pe ecranele computerelor lor reprezintă o inovație biologică majoră: primul aparat respirator complet al unui amniot primitiv.

Imaginile au dezvăluit o asamblare toracică de o complexitate inedită pentru acea epocă: un stern cartilaginos segmentat, suprapus de multiple straturi de coaste care se ancorau direct de umăr, totul acoperit de o piele conservată sub formă de acordeon.

Captorhinus nu se mai mulțumea să înghită aerul. Prin contracția mușchilor intercostali, își depărta cutia toracică. Această simplă mișcare mecanică crea un vid intern masiv, un fenomen de depresurizare care „aspira” la propriu volume mari de aer adânc în plămâni.

Aspirația costală tocmai se născuse. Acest salt tehnologic a reprezentat adevăratul punct de cotitură al evoluției terestre. Prin decuplarea instantanee a aportului de oxigen, acest sistem a oferit amniotelor primitive o explozie a metabolismului.

Cu acest nou carburant, ele au putut alerga mai repede, vâna mai mult timp și, mai ales, au pătruns în teritoriile continentale, acolo unde verișorii lor amfibieni s-ar fi deshidratat.

Astăzi, prețios conservat la Muzeul Regal din Ontario, Captorhinus aguti nu este doar o simplă curiozitate de laborator. Așa cum amintește profesorul Robert R. Reisz, este „modelul zero”, starea ancestrală a respirației moderne.

Fie că observi sprintul fulgerător al unui ghepard în savană, zborul staționar al unui șoim la altitudine mare, fie că tu însuți iei o gură mare de aer în fața ecranului, fiecare amniot modern utilizează motorul toracic pe care această mică reptilă l-a perfecționat în întunericul unei peșteri, în urmă cu aproape 300 de milioane de ani.