Az emlősök tüdeje tipikus "zsákutca" melynek a bemenete egyben a kimenet is, így a belélegzett levegő a gázcsere megtörténte után ugyanazon az úton távozik, ahol beérkezett.
De nem minden állatnál van ez így, pontosabban az állatok egyik nagy csoportjánál, a madaraknál a tüdőben (pontosabban annak ősibb részében) a levegő mindig egy irányban áramlik. Erre a légzőrendszer "járulékos szervei" az ún. légzsákok adnak lehetőséget, amelyek egyben kulcsszerepet kapnak a test súlyának csökkentésében is, ami nem elhanyagolható repülő fajok esetében.
Belégzéskor a levegő a légcsövön keresztül a hátsó légzsákba, illetve a tüdőn keresztül az elülső légzsákokba áramlik. Kilégzéskor a hátsó légzsákban tárolt levegő halad végig a tüdőn, és együtt az elülső légzsákokban levő levegővel távozik a szervezetből. Ez az ötletes rendszer optimálisabb teljesítményt nyújt, hiszen mind kilégzéskor, mind belégzéskor oxigéndús levegő áramlik végig a tüdőn, vagyis nő az oxigénfelvétel. (Itt egy részletes és látványos leírás, az alábbi ábra is innen származik.)
Mivel más állatcsoportokban eddig nem írtak le hasonló mechanizmust, úgy tűnt ez az egész a madarak "újítása", egy olyan rendszer, aminek pontosan soha nem fogjuk megtudni az eredetét.
Két amerikai kutató azonban meglépte az evidens lépést és megnézték, hogy mi is a helyzet a madarak "unokatestvéreiben" az alligátorokban. A kísérlethez először is egy részletes CT-t készítettek a hüllők tüdejéről, hogy feltérképezzék, pontosan hogyan is futnak a főbb légutak, majd előbb kipreparált, később élő állatban levő tüdőkbe helyezett áramlás szenzorok segítségével kimutatták, bizony itt is egy irányba áramlik a levegő.
A levegő belégzéskor a (sárga) légcsőből a háti, azaz dorzális (d) (világoskék) légutakba kerül, majd innen kis "kapilláris" légutakon keresztül jut át a hasi oldalon levő ún. ventrális (v) légutakba (zöld). Kilégzéskor innen áramlik vissza a levegő a légcsőbe.
A szenzorok egyértelműen egyirányú légmozgást mutattak ki (a szürke görbék kilégzést, a fehérek belégzést jelölnek), vagyis ez a fajta rendszer koránt sem "madár-találmány", hanem minden jel szerint már a madarak és alligátorok közös ősében, s így az Archosauria csoport ősi tagjaiban is jelen volt (feltehetőleg az aktív életmód részesíti előnyben ezt a tüdő-típust, persze ez most még inkább csak találgatás). Azaz a madarak légzőmechanizmusa egy tipikus exaptáció, egy olyan jelleg, ami eredetileg nem a repülés megkönnyítése végett alakult ki, de később sikeresen kooptálódott ahhoz is.
Farmer CG, Sanders K (2010) Unidirectional airflow in the lungs of alligators. Science 327: 338-40.
