De krokodil: Een aangepast reptiel

De meeste reptielen hebben een bepaald ‘basisbouwplan’, net zoals zoogdieren en vogels dat hebben. Echter, de krokodil heeft zich iets anders ontwikkeld dan andere reptielen. Zelfs zo anders dat er een populaire hypothese bestaat dat krokodillen eerst endotherm waren, maar later weer ectotherm zijn geworden, wat gezien wordt als een stap terug binnen de evolutietheorie. 

Aanpassingen anatomie
Krokodillen hebben daarnaast een speciale klep in hun keel, palatal valve, een omgevormd deel van de tong. Deze klep sluit de keelholte af van de mondholte, waardoor er via de bek geen lucht of water in de keel, de maag of de longen kan komen. Een krokodil kan zo een prooi vangen onder water zonder liters water door te slikken of te inhaleren. Voor het doorslikken van een prooi wordt de tong niet gebruikt. De kop wordt slechts omhoog geheven en naar achter in de keel gewerkt(2). 

De kaken van een krokodil zijn erg sterk, de musculatuur waarmee ze kunnen bijten is goed ontwikkeld en neemt veel ruimte in. Hierdoor is er minder ruimte voor de spieren waarmee ze hun bek kunnen openen, deze zijn daardoor relatief zwak. Krokodillen schrokken hun prooi in één keer op, ze hoeven niet te kauwen vanwege hun sterk ontwikkelde spijsvertering. In de spiermaag, die gastrolieten bevat, wordt het voedsel eerst gekneed. De kliermaag verteert daarna het voedsel en bevat heel sterk maagzuur, zodat ieder deel van de prooi verteerd kan worden(3). 

Hypothese: Van endotherm naar ectotherm
Terwijl de meeste reptielen een hart met drie kamers hebben, hebben krokodillen vier kamers net zoals vogels en zoogdieren. Een hart met vier kamers zorgt ervoor dat zuurstofrijk en zuurstofarm bloed en systemische en pulmonale druk van elkaar gescheiden blijven. Dit zorgt voor een hoge systemische bloeddruk terwijl de pulmonale druk laag blijft. Een hoge systemische bloeddruk is essentieel voor de nodige hoge bloedstroom en het hoge metabolisme van endothermen. Reptielen hebben een lager metabolisme en dus ook een minder hoge bloeddruk nodig. Vier kamers zijn dus niet nodig en zuurstofarm en zuurstofrijk bloed worden dus gemixt. Bij een krokodillen hart is er naast de vier kamers nog een shunt die het bloed ook met elkaar mixt. Dit suggereert dat het endotherme hart tijdens de evolutie heeft moeten aanpassen om voor een ectotherm dier geschikt te zijn(4,5). 

Ook de ledematen van krokodillen verschillen van andere reptielen. Normaal gesproken houden reptielen hun poten naast hun lichaam, terwijl zoogdieren hun poten onder hun lichaam houden. Dit zorgt ervoor dat zoogdieren kunnen rennen en ademhalen tegelijkertijd, wat nodig is voor langere periodes van activiteit. Bij krokodillen zitten de poten normaal gesproken ook aan de zijkant, net als bij andere reptielen, maar ze kunnen hun poten wel semi-onder zich brengen als ze snel moeten lopen(‘the high walk’). Hoewel tijdens het rennen deze houding nog steeds zou moeten zorgen dat krokodillen niet tegelijkertijd zouden kunnen ademen, zorgt de musculus diaphragmatica ervoor dat dit wel kan. De m. diaphragmatica ontspringt aan beide zijden van het bekken. De spier strekt naar voren in een waaiervormige verwijding en zit vast aan het leverkapsel en de binnenzijde van de laatste rib. Tijdens contractie trekt deze spier de lever naar achteren, waardoor er meer ruimte is voor de longen. Door hun lage metabolisme kunnen krokodillen dit soort inspanningen echter alsnog niet lang volhouden. Daarom wordt er gedacht dat dit systeem afstamt van endotherme voorouders, die wel langere periodes van activiteit hadden(4).  

Daarnaast bevat het respiratoire systeem van krokodillen een eenrichting luchtstroom, net zoals bij vogels, in tegenstelling tot andere reptielen of zoogdieren. Dit is veel efficiënter ademhalen, maar is niet nodig voor een ectotherm(4).  

Esmee Greveling

Bronnen:

1. Nagloo, N., Collin, S. P., Hemmi, J. M., & Hart, N. S. (2016). Spatial resolving power and spectral sensitivity of the saltwater crocodile, Crocodylus porosus, and the freshwater crocodile, Crocodylus johnstoni. Journal of Experimental Biology, 219(9), 1394–1404.
2. Britton, A. (2003). Crocodiles, Alligators, Caimans Gharials. Grzimek’s Animal life Encyclopaedia, 7(2), 101–108. 
3. Iordansky, N. (1999). Jaw Muscles Of The Crocodile: Structure, Synonymy, And Some Implications On Homology And Functions. Russian Journal of Herpetology, 7(1), 41–50.
4. Seymour, R., Bennett‐Stamper, C., Johnston, S., Carrier, D., & Grigg, G. (2004). Evidence for Endothermic Ancestors of Crocodiles at the Stem of Archosaur Evolution. Physiological and Biochemical Zoology, 77(6), 1051–1067. 
5. Summers, A. P. (2005). Warm-hearted crocs. Nature, 434(7035), 833–834.