LUFTSEKK: EVOLUSJON, HVILKE DYR DEN FINNES I, FUNGERER - BIOLOGI - 2025

De luftblærer finnes hulrom permanent luft innenfor organismer. Tilstedeværelsen av disse sekkene i bena kalles pneumatisk, og deres dannelsesprosess under benutvikling kalles pneumatisering.

Distribusjonen av disse sekkene i kroppen av organismer er relativt variert. De kan være til stede i bein (skjelettpneumatikk) som skallen, ryggvirvlene, ribbeina, brystbenet og andre. De er også til stede som en del av luftveiene til mange dyr.

Skull of a Tyrannosaurus rex. Disse dyrene hadde massive, smeltede kranialben, men de hadde mange små luftrom, noe som gjorde dem lysere. Tatt og redigert fra AE Anderson, via Wikimedia Commons.

Forskere mener at utviklingen av luftsekker gjør at dyrene som presenterer dem, kan ha eller forbedre balansen, effektivt avkjøle kroppene og øke gassutvekslingen.

Mangfoldet av organismer som disse sakene har, spenner fra fugler og pattedyr til insekter. Selv i dag er det kjent at dinosaurer hadde pneumatiske bein, det vil si bein med luftsekker.

Utvikling

Av de nåværende dyrene har fugler det største antallet strukturer med luftsekker i kroppen. Fra et evolusjonært synspunkt er fugler nåværende etterkommere av dinosaurer.

Fugler er kjent for å utvikle seg fra små kjøttetende dinosaurer. Disse dinosaurene bodde i slutten av jura eller senere (for ca. 152 til 163 millioner år siden), ifølge fossile poster oppdaget i Kina og Sør-Amerika.

Forfaren til alle nåværende fugler antas imidlertid å ha bodd i slutten av krittiden eller senere (for omtrent 72 til 100 millioner år siden). Denne forfaren overlevde i de påfølgende 65 millioner årene som gikk etter masseutryddelsen av dinosaurene.

Forsker Peter Ward foreslo i 2006 at de første luftsekkene i dinosaurene dukket opp i organismer som levde i triasperioden (for rundt 252 millioner år siden).

Denne strukturen var en evolusjonær karakter som tillot organismene som hadde den å tilpasse seg de lave nivåene av oksygen som eksisterte i denne perioden.

Denne egenskapen opprettholdes for tiden hos etterkommere av dinosaurer, fugler. Tilstedeværelsen av disse sekkene i andre zoologiske grupper kan skyldes en mekanisme for parallell eller paraphyletic evolusjon.

Hos mennesker

På den annen side har vi mennesker paranasale bihuler. Dette er et system med lufthulrom plassert i hodet; i frontal, etmoid, sphenoid bein og i overkjeven.

Det er mye kontrovers rundt evolusjonsaspektene ved paranasal bihulene i neandertaler og moderne mennesker. Det er ikke kjent med sikkerhet hva som er opprinnelses- og evolusjonsfunksjonen.

En av hypotesene som foreslås om tilstedeværelsen av disse luftsekkene er tilpasning til ekstrem kulde. Mye diskutert tema og med mange detractors.

Tilstedeværelsen av luftsekker i hominider og andre virveldyr har også vært et kontroversielt spørsmål i evolusjonen. Disse sakkene har dukket opp og forsvunnet i forskjellige grupper, selv i ikke-relaterte slekter.

Ulike hypoteser er blitt foreslått om tilstedeværelsen av pneumatisering eller luftrom i skallen til virveldyr. Disse hypotesene inkluderer: tilpasninger til kulde, spredning av tyggekraft, kraniell opplysning og lagring av stoffer.

I hvilke dyr finnes luftsekker?

De første kjente organismer som presenterte luftsekker, var dinosaurer. De var til stede i gruppen Ptrosaurs (Flying Dinosaurs) og Saurischians.

De sistnevnte ble representert av Pteropods (som Tyrannosaurus rex) og Sauropods (som de store lange halsene).

Av de nåværende dyrene er det fugler som har det største antallet luftsekker inne i kroppen. De er til stede i alle eller de fleste fuglearter.

Disse strukturene finnes også i andre virveldyr, som pattedyr, både i bein og i en del av luftveiene.

Andre dyr som har luftsekker eller strukturer som er navngitt som sådan, er insekter. Disse leddyrene har luftsekker som en del av luftveiene. De er til stede som utvidelser eller utvidelser av luftrørene.

Egenskaper

På dinosaurer

Ulike hypoteser er blitt fremmet om funksjonaliteten til skjelett- og ikke-skjelettluftsekker i dinosaurer.

Tilstedeværelsen av disse rommene kan indikere at det i disse organismer hjalp dem til å ha en høy metabolsk aktivitet, siden sekkene økte luftveiene.

Noen forfattere foreslår også at luftsekkene tjente til å forbedre balansen og redusere roterende treghet. Denne siste hypotesen er imidlertid sterkt omstridt, siden den ikke gjelder i grupper som Sauropods.

En annen hypotetisk funksjon av lufthulrom er å regulere kroppstemperaturen. Tilstedeværelsen av fjær som dekker kroppen, eller aktiviteten til flyging, kan varme kroppen opp.

Posene ville da fungere som et middel for å spre overflødig varme. Tilstedeværelsen av pneumatiske bein i dinosaurene tillot dem å ha lettere bein og letter utviklingen av gigantiske levende former.

Hos fugler

Hos fugler kan ikke-benete luftsekker sees som små kammer som svulmer og tømmes. Dette fører til en strømning av gass inn i et eget kammer, analogt med det som skjer i lungene.

De har også benete lufthulrom. Tilstedeværelsen av disse mellomrommene tillot fuglene å ha lettere bein. Dette tillot igjen de fleste av disse organismer å fly.

I tillegg hjalp det dem å ha svært effektive luftveier, til å fordele skjelettmasse, og det antas til og med at det lar noen fugler fly i stor høyde.

Ikke-skjelett luftsekker i fugler og dinosaurer. Tatt og redigert fra CNX OpenStax, via Wikimedia Commons.

Hos pattedyr

Hos pattedyr er det luftsekker i de såkalte paranasale bihulene. Dette er divertikula som tilhører nesehulen. De inneholder luft og er en del av beinene i skallen.

Det er flere hypoteser om funksjonene til disse pneumatiserte strukturer. Disse hypotesene inkluderer lettelse av skallen, varmeveksling og spredning, og bruk for slimutskillelse.

Studien av disse funksjonene er utført ved bruk av dyr som hester, drøvtyggere, rovdyr, små kjæledyr (hunder og katter), også hos mennesker.

Hos insekter

Luftsekene til insekter er kammer med stor ekspansjonskapasitet. De er assosiert med luftrørene, og deres funksjon er å lagre luft og lette flyging.

referanser

1. Luftsekk. Anatomi. Gjenopprettet fra britannica.com.
2. Skjelettpneumatikk. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
3. Opprinnelsen til fugler. Gjenopprettet fra evolusjon.berkeley.edu.
4. P. Ward (2006). Utenom luft: Dinosaurer, fugler og jordens eldgamle atmosfære. National Academies Press.
5. V. Dressino & SG Lamas (2014). Kontroverser om evolusjonsrollen til paranasal sinus Pneumatisering hos mennesker og neandertaler som en tilpasning til ekstrem kulde. Ludus Vitalis.
6. Matt Wedel: Jakter den oppblåsbare dinosauren. Gjenopprettet fra ucmp.berkeley.edu
7. H. Brooks. (2018). Pneumatiserte bein hjelper forskere med å studere utviklingen av pusting hos fugler og dinsoaurer. Gjenopprettet fra upi.com.
8. R. Zárate, M. Navarrete, A. Sato, D. Díaz, W. Huanca (2015). Anatomisk beskrivelse av alpacas paranasale bihuler (Vicugna pacos). Journal of Veterinary Research of Peru.