AFX.RU

Сайт Влада Элбакяна

Костная ткань заменяла лёгкие первым обитателям суши

Во время девонского периода примерно 370 миллионов лет назад на сушу вышли первые позвоночные. Помимо прочного скелета, развитых конечностей и подходящей кожи первым наземным обитателям требовалась эффективная дыхательная система.

Американские учёные из университета Брауна (Brown University) полагают, что в условиях недостаточной приспособленности лёгких первых земноводных их пластинчатые кости помогали существам избавляться от углекислого газа (CO2), который накапливается в крови в процессе обмена веществ.

Эриопс, обитавший на Земле 295 миллионов лет назад, является примером особи, которая "дышала" костямиФото Christine M. JanisЭриопс, обитавший на Земле 295 миллионов лет назад, является примером особи, которая "дышала" костямиФото Christine M. Janis

 

Как известно, существует три основных способа избавиться от диоксида углерода: через кожу, жабры или лёгкие. Древние земноводные пользовались всеми способами. Они свободно дышали под водой, благодаря коже и жабрам, однако не могли в достаточной степени удалять из организма CO2 на суше.

Учёные полагают, что первые обитатели суши не располагали развитыми лёгкими, а рёбра не были приспособлены к пластичным движениям, которые сопровождают процесс дыхания. Значит, им нужен был другой механизм.

Биологи из США предполагают, что дышать первым покорителям суши помогали кости. В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B, они напоминают о способности костной ткани регулировать кислотный баланс крови при таких болезненных состояниях как гиперкапния и лактатацидоз.

Роль костной ткани в выведении CO2 может быть ярко проиллюстрирована на примере черепахи. Когда животное проводит долгое время под водой, оно лишено кислорода, который бы мог нейтрализовать углекислый газ, образующийся в крови. На помощь приходят кости, которые отдают ионы кальция и магния в кровь, замещая тем самым ионы водорода, которые повышают кислотность крови.

"Скелетная "броня" этих существ всегда была загадкой для нас — рассказывает профессор Кристин Янис (Christine M. Janis). — В чём её предназначение? Даже небольшое количество таких костей способно увеличить время нахождения животного на поверхности".

В подтверждение своей позиции учёные приводят множество примеров. Например, особи рода Whatcheeria, которые проводили большую часть жизни в воде, являются менее "окостеневшими", чем педерпесы, наоборот, обитавшие преимущественно на суше.

Кроме того, животные, имеющие более развитые и гибкие рёбра, обладают значительно меньшим количеством подкожных костяных пластин. Видимо, дело в том, что последние лишь затрудняют движение и становятся ненужными при достаточном развитии лёгких.

По всему выходит, что костная "броня" древних земноводных позволила им избавляться от углекислого газа, обеспечив им более длительное пребывание на суше.

 

Источник: http://www.vesti.ru/doc.html?id=785997?cid=2161

Случайное Фото

Реклама