Článek
Možná jste si všimli, že se u nás v zimě občas objeví toulaví ptáci, kteří se u nás obvykle neobjevují. Ale proč se u nás objevují i ti, kteří v zimě žijí v Kazachstánu nebo v Mongolsku? Jak se k nám dostali?
Když se podíváte na mapu Země, můžete vidět, že bariérou mezi Kazachstánem a Indií je Himálaj, kde se nachází deset ze čtrnácti nejvyšších vrcholků světa.
Každý rok migrují přes Himálaj miliony hus tibetských (indických), a to již miliony let. Byly viděny, jak létají ve výšce 8534 metrů. Přeletěly Mount Everest! Jak to dělají? Odpovědí je, že stejně jako ostatní ptáci mají supervýkonné plíce.
Lidské plíce jsou proti dinosauřím velice primitivní. Dinosauří plíce byly tak výkonné, že když hladina kyslíku v průběhu desítek milionů let stoupala, dinosauři se dokázali stát mnohem většími, než mohli být suchozemští tvorové, jako například sloni.
Všichni savci, včetně nás, se nadechují a vydechují stejným otvorem. Jenomže ptáci to mají jinak. Mají vzduchové vaky a duté prostory v kostech. Když se nadechnou, polovina okysličeného vzduchu jde do těchto dutých prostor a druhá polovina jde do plic zadním vchodem. Když vydechnou, okysličený vzduch, uložený v dutinách, vstoupí do jejich plic.
Nezáleží tedy na tom, zda se ptáci nadechují nebo vydechují. Okysličený vzduch vždy proudí plícemi jedním směrem a vytlačuje nepotřebný vzduch před sebou. To znamená, že v plicích ptáků je jak při nádechu, tak při výdechu vždy dost kyslíku.
Ptáci jsou dinosauři. Dříve byli zařazeni v biologii do kategorie Aves, ptáci. Vědci však nyní zařadili Aves do kategorie Pennaraptora a tito dinosauři dnes létají kolem nás. Jak asi chutnal dinosaurus? Možná jako kuře, alespoň některý.
Dinosauři měli popsaný supervýkonný plicní systém a úspěšně kráčeli po Zemi jako dominantní druh, asi před 250 miliony let až do doby před asi 65 miliony let, kdy obrovský asteroid narazil do Mexika a většina z nich vyhynula. Až na ptáky. Ale proč dinosauři měli tento super plicní systém? Odpověď najdeme v daleké minulosti, asi před 450 miliony let.
Země tehdy byla pouští, nic na ní nerostlo, rostlinný život byl vázán na oceán. Ale pak se stalo, že některé rostliny se nepřízní osudu dostaly na břeh. To způsobilo, že na ně začala těžce doléhat gravitace Země, kterou v oceánu nepoznaly. V oceánu se pouze vznášely.
Nejprve, aby rostliny přežily, se lepily na skály jako mech, gravitace jim vadila. Po mnoha milionech let si ale postupně zvykly. Pokud chtěly žít, musely vytvořit dlouhý stonek a větve s listy, aby mohly absorbovat sluneční světlo, které je k jejich životu nezbytné.
Základem pro rostliny se stal uhlík a vodík. Ten začal interagovat s celulózou a vytvářet pevnou strukturu. Rostliny začaly růst do výšky. Staré stromy odumíraly a tento vývoj trval desítky milionů let. Toto období nazýváme obdobím karbonu, tvořením uhlíku.
Na každý atom uhlovodíku, který jde do Země, se atom kyslíku uvolňuje do atmosféry. Obrovské množství uhlíku ve formě ligninu se dostávalo do Země, takže se v atmosféře se hromadilo obrovské množství kyslíku. Dnes tvoří kyslík 21 procent atmosféry. Ale asi před 300 miliony let byl obsah kyslíku hodně přes 30 procent. Bylo tam tolik kyslíku, že hmyz, který má velmi neefektivní způsoby dýchání, byl schopen narůst do obrovských rozměrů.
Spory hub a bakterie to začaly dělat naopak. Začaly uvolňovat speciální enzym, který rozkládá dřevo. Proces rozpadu bere kyslík z atmosféry a váže ho na uhlovodíky. Tím se uvolňuje oxid uhličitý a voda.
Hladina kyslíku v atmosféře začala rychle klesat. Z maxima přes 30 procent v období karbonu (před 300 miliony let) na přibližně 12 procent na konci období permu (před 250 miliony let).
To byla špatná zpráva pro většinu života na Zemi, který se stal závislým na abnormálně vysoké hladině kyslíku. Devadesát pět procent veškerého života na Zemi vymřelo. Jednalo se o největší vymírání v historii života na Zemi.
A teď jsou na řadě dinosauři s mimořádným plicním systémem s dutými kostmi a vzduchovými vaky pro dočasné skladování okysličeného vzduchu.
Supervýkonné plíce mnoha dinosaurů dokázaly dodávat kyslík do každé části jejich masivních těl. A to, že měli duté kosti, pomohlo snížit jejich celkovou hmotnost. Když se ptáci vyvinuli z dinosaurů, byli schopni velmi dobře využít tento supervýkonný plicní systém.
Tak to je důvod, proč dinosauři tak vyrostli a proč husy tibetské mohou létat nad Himálajem!
Odkazy: https://global.oup.com/academic/product/the-emerald-planet-9780198798323?cc=us&lang=en&, https://phys.org/news/2022-03-reevaluation-mid-phanerozoic-oxygen-higher-previously.html, https://www.researchgate.net/publication/29631440_Causes_and_timing_of_future_biosphere_extinctions, https://phys.org/news/2018-07-oxygen-early-earth-rose-fell.html
