Colleen Farmer อยู่คนเดียวในคืนหนึ่งเพื่อผ่าจระเข้ เธอให้ความสำคัญกับการไหลเวียนของเลือดในหัวใจ จู่ๆ ก็มีสมมติฐานเกี่ยวกับปอดของสัตว์ปรากฏขึ้น ในการกวาดครั้งเดียว เธอตระหนักว่าสิ่งที่นักสรีรวิทยาได้สันนิษฐานมานานหลายทศวรรษเกี่ยวกับวิวัฒนาการของกระแสลมในจระเข้ สัตว์เลื้อยคลานที่มีชีวิต นก และบางทีแม้แต่ไดโนเสาร์ก็อาจเป็นสิ่งที่ผิดอย่างน่าตกใจ
ปอดฟังดูง่าย: อากาศเข้า อากาศออก แต่เช่นเดียวกับการหายใจ
ปอดนั้นง่ายที่จะยอมรับและเต็มไปด้วยปริศนาที่ไม่คาดคิด ในห้องทดลองที่ไม่มีหน้าต่างของเธอที่มหาวิทยาลัยยูทาห์ ชาวนาได้ไตร่ตรองคำถามพื้นฐานสองข้อ : อากาศในปอดไหลไปทางไหนจริงๆ และวิวัฒนาการไปในทางนั้นอย่างไร
ไป
ในคนอากาศไหลเหมือนกระแสน้ำ หายใจเข้าและอากาศหายใจเข้า หายใจออกและอากาศลดลงตามเส้นทางเดียวกัน ออกซิเจนหมดและเต็มไปด้วยก๊าซเสีย นักสรีรวิทยาเชื่อว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดอื่นๆ มีกระแสน้ำสองทิศทางร่วมกัน ยกเว้นนก
การหายใจของนกถือว่ามีประสิทธิภาพมากกว่า ไม่มีการหยุดทำงานในขณะที่ลมหายใจที่ใช้แล้วจะล้างออกจากทางเดินหายใจเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับการสูดดมครั้งต่อไป เมื่ออากาศบริสุทธิ์ไปถึงปอด มันจะไหลไปในทิศทางเดียวผ่านท่อเป็นวงๆ ที่ซับซ้อนในบริเวณที่สำคัญซึ่งหลอดเลือดจะแลกเปลี่ยนก๊าซ นักชีววิทยาได้โต้เถียงว่าวิวัฒนาการของปอดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นช่วยให้นกพัฒนาวิถีชีวิตที่มีราคาแพงจากการเผาผลาญของนักกีฬาทางอากาศ นกทำให้ร่างกายอบอุ่นโดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อมและบินขึ้นสู่ท้องฟ้า
ไม่มีประตูกั้นหรือลิ้นเนื้อในปอดของนกที่สร้างกระแสทางเดียวที่น่าทึ่ง
เรขาคณิตไม่หลอกลวง ปรากฏการณ์แปลก ๆ ที่เรียกว่า “วาล์วแอโรไดนามิก” บังคับอากาศผ่านทางเดินเปิด โดยอาศัยมุมและรูปร่างของทางเดินที่แตกแขนง
ที่ที่อากาศมาบรรจบกับเลือด
อี. ออตเวลล์
ในปลาส่วนใหญ่ น้ำทะเลอัดลม (สีแทน) ที่เข้ามาจะไหลผ่านเหงือกไปในทิศทางตรงกันข้ามจากเลือด (สีแดง) ที่ไหลอยู่ข้างๆ ทำงานได้ดีสำหรับการสกัดออกซิเจนจากของเหลวที่มีก๊าซในระดับต่ำ ปอดของนกส่วนใหญ่ดึงออกซิเจนอย่างมีประสิทธิภาพจากอากาศ (สีแทน) ที่ไหลจากมุมหนึ่งไปยังหลอดเลือด
ที่มา: CG Farmer/ Physiology 2015
สิ่งที่เกิดขึ้นอย่างกะทันหันกับชาวนาก็คือปอดของสัตว์อย่างจระเข้อาจมีวาล์วแอโรไดนามิกที่ไม่มีใครสังเกตเห็น หากจระเข้หายใจด้วยปอดแบบทางเดียว และเธอมีลางสังหรณ์ว่าจะทำ บางทีสัตว์อื่นๆ ที่ทั้งไม่บินหรือรักษาร่างกายให้อบอุ่นตลอดเวลาก็เช่นกัน ถ้าเธอพูดถูก ความคิดที่ว่าปอดแบบทางเดียวมีต้นกำเนิดมาจากเครื่องช่วยกีฬาในนกก็เป็นเพียงก๊าซเสียจากสมมติฐานเท่านั้น
ในช่วงเวลาดึกที่ไม่ธรรมดานั้น Farmer ได้คิดถึงแนวคิดอื่น ตามที่เธออธิบายไว้ในวารสารPhysiologyในเดือนกรกฎาคม การไหลแบบทางเดียวก็มีความสำคัญสำหรับจระเข้และสัตว์ที่ซุ่มซ่อนตัวอื่นๆ ด้วย “มันเป็นเรื่องของการกลั้นหายใจได้ดีขึ้น” เธอนึกถึงการครุ่นคิด
เส้นทางของความคิดของเธอจากสมองที่ฉายแววไปสู่เอกสารที่ตีพิมพ์หลายฉบับนั้นไม่ได้เป็นเสียงโห่ร้องที่ราบรื่นตามหลักอากาศพลศาสตร์ ชาวนาต้องคิดค้นเทคนิคในการวัดผลที่ไม่เคยมีใครทำมาก่อน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ยุ่งเหยิงซึ่งเกี่ยวข้องกับเพลิงไหม้ภายในอาคารและบริษัทจัดหาโรงละคร เธอได้รับมือกับความไม่เชื่อ ความสงสัย และแรงกดดันอันเข้มข้นของความสำเร็จ เรื่องราวของเธอแสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการของปอด “ธรรมดา” นั้นขัดกับสัญชาตญาณเพียงใด
credit : tolosa750.net kamauryu.com linsolito.net mycoachfactoryoutlet.net horizoninfosys.org cheapcustomhoodies.net royalnepaleseembassy.org bussysam.com toffeeweb.org tennistotal.net
