Azt mindannyian tudjuk, hogyan haltak ki a dinoszauruszok. Egy 200 millió évvel ezelőtti történetet fogok elmondani önöknek, azelőttről, hogy a dinoszauruszok kihaltak volna. A történet akkor kezdődött, amikor a dinoszauruszok még épp csak megjelentek. Az evolúciós biológia egyik legnagyobb rejtélye, hogy vajon miért voltak ennyire sikeresek a dinoszauruszok. Mi vezetett sok éven át tartó erőfölényükhöz a bolygón? Amikor a dinoszauruszok nagyszerűségére gondolunk, általában azt vesszük számba, melyikük volt a legnagyobb vagy a legkisebb, melyikük volt a leggyorsabb, melyiküknek volt a legtöbb tolla, legkülönösebb páncélja, tüskéje vagy foga. Ám a válasz talán a belső anatómiájukban rejlik – egy titkos fegyverben, hogy úgy mondjam. A kollégáimmal úgy hisszük, a tüdejük lehetett az. Végzettségemet tekintve paleontológus és összehasonlító anatómus vagyok, és azt szeretném megérteni, hogy a specializálódott tüdő hogyan segítette őket, hogy uralják a bolygót. Szóval visszaugrunk 200 millió évet a triászba. A környezet elég zord volt, nem voltak virágos [zárvatermő] növények, így fű sem nőtt. Képzeljenek el egy fenyőfákkal és páfrányokkal borított vidéket. Ugyanakkor akadtak kis gyíkok, emlősök, rovarok, továbbá hús- és növényevő hüllők – mind ugyanazokért az erőforrásokért versengve. Nagyon lényeges a történetben, hogy az oxigénszint nagyjából 15%-os volt, összehasonlítva a mai 21%-kal. Fontos volt a dinoszauruszok számára, hogy képesek legyenek lélegezni ilyen alacsony oxigénszint mellett is, nemcsak hogy túléljenek, de az egyed- és törzsfejlődés szempontjából is. Honnan tudjuk egyáltalán, milyen volt a dinoszauruszok tüdeje, mikor a dinoszauruszokból általában csak megkövesedett csontvázuk maradt meg? A módszernek, amit használtunk, EPB, "fennmaradó filogenetikai konzol" a neve. Így mondják azt felvágósan, hogy anatómiai vizsgálatokat végezünk olyan ma élő fajokon, amelyek a dinoszauruszok leszármazottjai, jelen esetben kimondottan tüdejükön és a csontvázukon. Megnéztük a madarak anatómiáját, mert ők a dinoszauruszok egyenesági leszármazottai, és a krokodilokat is tanulmányoztuk, mivel ők a legközelebbi élő rokonaik, továbbá a gyíkok és teknősök anatómiáját is vizsgáltuk, rájuk unokatestvérként gondolhatunk. Az így szerzett anatómiai adatokat alkalmazzuk a fosszilis rekordokra, így pedig rekonstruálhatjuk a dinoszauruszok tüdejét. Ebben a specifikus esetben a dinoszauruszok csontváza leginkább a mai madarakéhoz hasonlít. Mivel a dinoszauruszok akkoriban a korai emlősökkel vetélkedtek, fontos megértenünk, hogy az emlősök tüdeje hogyan is működött. Ismerkedjünk meg a tüdővel úgy, általában, ehhez kutyámat, a trójai Milát fogjuk használni modellként, akinek egyszerűen nem lehet ellenállni, ahogy Helénának sem lehetett. (Nevetés) Ez a történet egy mellkasban zajlik. Szeretném, ha elképzelnék egy kutya bordakosarát. Gondolják át: a gerincoszlop teljesen párhuzamos a földdel. Ugyanígy áll a gerincoszlop minden olyan állat esetében, amelyről beszélni fogunk, akár két lábon, akár négy lábon jár. Most másszanak be e képzeletbeli bordakosárba, és nézzenek fel. Ez a mellüreg boltozata. A tüdő felső felszíne, itt kerül direkt kapcsolatba a bordákkal és csigolyákkal. Ez az a felület, ahol a történetünk játszódik. Képzeljék el egy kutya tüdejét. Kívülről olyan, mint egy óriási felfújható zsák, amely belégzéskor kitágul, kilégzéskor összehúzódik. A zsák belsejében csövek ágaznak fraktálszerűen szanaszét, ezeket a csöveket hívják hörgőfának. Ezek a csövek szállítják a belélegzett oxigént végül a tüdőhólyagocskákba. Az oxigén egy vékony hártyarétegen keresztül, diffúzióval jut be a véráramba. Ezen a részen múlik minden. Az emlősök tüdejének egésze mozgásban van. Ez azt jelenti, hogy a légzés során állandó mozgásban van, így ez a vékony hártya, a vér-levegő gát nem lehet túl vékony, különben összeomlik. Véssék az eszükbe a vér-levegő gátat, mert fogunk még beszélni róla. Tudnak követni? Mert most jönnek a madarak, az pedig őrületes lesz, kössék fel a fehérneműjüket. (Nevetés) A madarak teljesen másak, mint az emlősök. Madarakat fogunk modellként használni a dinoszauruszok tüdejének rekonstruálásához. A madarakban a levegő áthalad a tüdőn, ám a tüdő nem tágul és zsugorodik össze. A tüdő mozdulatlan, az állaga, mint a tömött szivacs, rugalmatlan, be van zárva felülről és oldalról a bordakosár, alulról pedig egy vízszintes hártya által határolt részbe. Ebben az egyirányú szellőzést a hörgőfáról leágazó, légzsákhoz hasonló rugalmas struktúrák sorozat biztosítják magán a tüdőn kívül, – és ezeket hívjuk légkamráknak. Na most, ennek az egész, hihetetlenül kifinomult berendezésnek a helyzete fix, mivel egy csomó, a mellüreg felső részén húzódó kettéágazó borda – villacsont – a helyében tartja. Sok madárfaj tüdejének és a légzsákoknak is vannak kinövései, amelyek benyúlnak a csontok szövetébe – általában a csigolyákba, néha a bordákba –, és ezek fixálják a légzőszerv helyzetét. Ezek a légtartalmú, üreges csigolyák. A villacsontok és üreges csigolyacsontok olyan nyomok, amelyeket érdemes keresnünk a fosszilis rekordok között, mert a csontváz ezen jellegzetességei arra utalnának, hogy a dinoszauruszok légzőszerve mozdulatlan. A légzőrendszer kötöttsége elősegítette a vér-levegő gát elvékonyodásának evolúcióját – ez az a vékony hártya, amelyen át az oxigén a véráramba diffundál. A mozdulatlanság ezt megengedte. A vékony gát egyben gyenge gát is, a gyenge gát átszakadna, ha olyan erős légáramlásnak volna kitéve, mint egy emlős tüdeje. Hogy ez miért érdekes? Miért számít egyáltalán? Az oxigén sokkal könnyebben diffundál át egy vékony hártyán, és a vékony hártya egyben az egyik módja, hogy alacsony oxigéntartalmú környezetben hatékonyabbá tegye a légzést – olyan környezetben, mint ami a triászt jellemezte. Szóval ha a dinoszauruszoknak valóban ilyen tüdejük volt, a légzés jobban ment nekik, mint bármelyik másik állatnak, beleértve az emlősöket is. Emlékeznek a "fennmaradó filogenetikai konzolra", ahol fogjuk a mai állatok anatómiáját, és ráillesztjük a kövületekére? Az egyes számú nyom a mai madarak villacsontja. A legtöbb dinoszaurusznál ez megtalálható. Vagyis a dinoszauruszok tüdejének felszíne ugyanúgy rögzített, mint a mai madaraké. A második nyom az üreges csigolya. A sauropodáknál és a theropodáknál találunk ilyen jellegzetességet, és az ő csoportjukban találhatóak a ragadozó dinoszauruszok is, és ebből a csoportból erednek a mai madarak. Bár nem leltünk eddig megkövült dinoszaurusz tüdőszövetekre, az üreges csigolyák bizonyítják, hogyan működött ezen állatok tüdeje életük során. A tüdőszövetek vagy a légzsák szövetei benyúltak a csigolyákba, üregeket képezve, mint a mai madaraknál is, és a légzőrendszert mozdulatlan pozícióba, egyhelybe rögzítették. A villás bordacsontok és az üreges csigolyák együtt egy mozdulatlan, rideg keretet hoztak létre, amely fixálta a légzőrendszer helyzetét, lehetővé tette az extrém vékony és finom vér-levegő gát evolúcióját, amely a mai madarak jellemzője is. Ez a bizonyíték, hogy a dinoszauruszok tüdeje "kényszerzubbonyban" volt, azt jelenti, hogy képesek voltak olyan tüdőt kifejleszteni, amellyel lélegezhettek a triász oxigénhiányos vagy alacsony oxigéntartalmú légkörében. Az alkalmazkodás szempontjából a dinoszauruszok számára a merev vázszerkezet előnyt jelentett más állatokkal, főleg az emlősökkel szemben, amelyek rugalmas tüdeje nem tudott alkalmazkodni a triász oxigénhiányos vagy alacsony oxigéntartalmú légköréhez. Ez az anatómiai felépítés lehetett a dinoszauruszok titkos fegyvere, amely előnyt biztosított számukra más állatokkal szemben. Ez kiváló kiindulópont ahhoz is, hogy elkezdjük elemezni a dinoszauruszok sokféleségével kapcsolatos hipotézisünket. Ez a dinoszauruszok történetének kezdete, és ezzel együtt a mi kutatásunknak is csupán az elejét jelenti. Köszönöm. (Taps)