A varánuszfélék légzése során a levegő egyirányú hurkot ír le az állatok légutaiban. A jellegzetes légzési mód, amely a madarakra, az aligátorokra és feltehetően a dinoszauruszokra is jellemző volt, a Utahi Egyetem kutatói szerint jóval ősibb lehet, mint bárki gondolta volna. A szakértők nemrégiben megjelent tanulmánya szerint a légzés ezen fajtája 270 millió éve alakulhatott ki, vagyis 100 millió évvel az első madarak megjelenése előtt.
Az emberek és a többi emlős légzése során a levegő áramlása az árapályra hasonlít: beáramlik a tüdőbe, végigfut a hörgők, majd a hörgőcskék egyre finomabb szerkezetű rendszerén, majd eljut a tüdőhólyagocskákba, ahol a gázcsere lezajlik. Amikor aztán ez megtörtént, a levegő ugyanazon az úton távozik a kilégzés során. A madaraknál azonban más a helyzet: tüdejükben vakon végződő léghólyagocskák helyett úgynevezett léghajszálcsövek találhatók, melyeken a levegő folyamatosan keresztüláramolhat. A tüdőhöz továbbá 5 pár légzsák is csatlakozik, amelyek még hatékonyabbá teszik a ki- és belégzést, illetve könnyebbé teszik a madár testét.
A madarak speciális felépítésű tüdejét az állatvilág leghatékonyabb légzőrendszereként tartják számon. Különleges szerkezetének köszönhetően nemcsak belégzéskor, hanem kilégzéskor is zajlik a gázcsere, így a gyors metabolizmusú állatok hatékonyabban jutnak oxigénhez. A kettős légzés ezen rendszerét sokáig a madarak sajátosságának tartották a szakértők, a jelek szerint azonban jóval elterjedtebb és ősibb eredetű, mint gondolták.
C. G. Farmer, a mostani kutatás vezetője 2010-ben egy tanulmányában már igazolta, hogy a madarakéhoz nagyon hasonló, folyamatos tüdőbeli légáramlást lehetővé tevő billentyűk az aligátorok légzőrendszerében is megtalálhatók. Ez viszont azt jelenti, hogy a különleges tüdőszerkezet legalább 250 millió éves, mivel a krokodilok fejlődése ekkor vált külön az Archosauria csoport többi tagjának evolúciójától, vagyis a dinoszauruszok, a pteroszauruszok és a madarak fejlődésétől.
Farmer legújabb kutatása során hasonló, csaknem egyirányú légzési rendszert talált a szavanna varánusz (Varanus exanthematicus) egyedeiben is, bár esetükben közel sem olyan tökéletes a rendszer, mint a madarakban vagy az aligátorokban. Feltételezve, hogy a különleges légzési mód nem alakult ki egymástól függetlenül többször is az evolúció során, ez utóbbi felfedezés még korábbra, 270 millió évre helyezi vissza a madarak légzésének eredetét − ekkor vált külön ugyanis mai gyíkok őseinek és az Archosauria csoport tagjainak fejlődése.
A madaraknak többek közt azért van szükségük ilyen légzőrendszerre, hogy nagy magasságokban is tudjanak lélegezni, ahol az oxigénszint alacsonyabb. Farmer és kollégái korábban úgy vélték, hogy a dinoszauruszok őseiben hasonló okokból kezdhetett kifejlődni ez a fajta légzési mód, hiszen a légköri oxigén szintje 251 millió éve, a földtörténet legsúlyosabb kihalási eseménye idején, a perm és triász időszakok határán rendkívül alacsony volt. Ha azonban az új adatok fényében azt feltételezzük, hogy a légzőrendszer már 20 millió évvel korábban elkezdett kialakulni, ez a logika nem állja meg a helyét, hiszen 270 millió éve nagyon nagy volt az oxigén mennyisége az atmoszférában.
A szakértők ugyanakkor hozzáteszik, hogy a varánusz tüdejének szerkezete jelentősen eltér a madarak és aligátorok tüdejétől, így nem zárható ki az sem, hogy a két rendszer egymástól függetlenül fejlődött ki. Amennyiben ez a helyzet, a varánuszok különleges légzőrendszere jóval későbbi eredetű, és körülbelül 30 millió éve a varánuszfélék közvetlen ősében jelenhetett meg. A kérdés eldöntéséhez további rokon fajok vizsgálatára lesz szükség.
