ORO MAIŠELIS: EVOLIUCIJA, KOKIE GYVŪNAI JAME RANDASI, FUNKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Į oro maišų yra ertmių nuolatinis oro per organizmams. Šių maišelių buvimas kauluose vadinamas pneumatiškumu, o jų formavimosi procesas kaulų vystymosi metu vadinamas pneumatizacija.

Šių maišelių pasiskirstymas organizmų kūne yra gana įvairus. Jų gali būti kauluose (skeleto pneumatika), tokiuose kaip kaukolė, slanksteliai, šonkauliai, krūtinkaulis ir kiti. Jie taip pat yra daugelio gyvūnų kvėpavimo sistemos dalis.

Tyrannosaurus rex kaukolė. Šie gyvūnai turėjo masyvius, sulydytus kaukolės kaulus, tačiau jie turėjo daugybę mažų oro tarpų, dėl kurių jie buvo lengvesni. Paimta ir redaguota iš AE Anderson per Wikimedia Commons.

Mokslininkai mano, kad oro maišelių sukūrimas leidžia gyvūnams, pateikiantiems juos, išlaikyti ar pagerinti pusiausvyrą, efektyviai atvėsinti kūną ir padidinti dujų mainus.

Šių maišelių organizmų įvairovė svyruoja nuo paukščių ir žinduolių iki vabzdžių. Net ir šiandien žinoma, kad dinozaurai turėjo pneumatinius kaulus, tai yra kaulus su oro maišais.

Evoliucija

Iš dabartinių gyvūnų paukščiai turi daugiausiai konstrukcijų, kurių kūne yra oro maišai. Evoliucijos požiūriu paukščiai yra dabartiniai dinozaurų palikuonys.

Yra žinoma, kad paukščiai vystosi iš mažų mėsėdžių dinozaurų. Šie dinozaurai gyveno vėlyvajame Juros periode ar vėliau (maždaug prieš 152–163 milijonus metų), rodo Kinijoje ir Pietų Amerikoje rasti fosilijų įrašai.

Tačiau manoma, kad visų dabartinių paukščių protėvis gyveno vėlyvajame kreidos periode ar vėliau (maždaug prieš 72–100 milijonų metų). Šis protėvis išgyveno per kitus 65 milijonus metų, kurie praėjo po masinio dinozaurų išnykimo.

Tyrėjas Peteris Wardis 2006 m. Pasiūlė, kad pirmieji oro maišeliai dinozauruose atsirado organizmuose, kurie gyveno triaso laikotarpiu (maždaug prieš 252 milijonus metų).

Ši struktūra buvo evoliucinis pobūdis, leidęs ją turintiems organizmams prisitaikyti prie žemo deguonies lygio, kuris egzistavo per šį laikotarpį.

Ši savybė šiuo metu išlaikoma dinozaurų, paukščių palikuoniuose. Šiuos maišus kitose zoologijos grupėse gali lemti lygiagrečios arba parafiletinės evoliucijos mechanizmas.

Žmonėse

Kita vertus, mes, žmonės, turime paranalinius sinusus. Tai yra oro ertmių, esančių galvoje, sistema; priekiniame, etmoidiniame, sphenoidiniame kauluose ir viršutiniame žandikaulyje.

Neandertaliečių ir šiuolaikinių žmonių paranalinių sinusų evoliuciniai aspektai yra daug ginčijami. Nežinia, kokia yra kilmė ir evoliucinė funkcija.

Viena iš siūlomų hipotezių apie šių oro maišelių buvimą yra prisitaikymas prie šalčio. Daug diskutuota tema ir su daugeliu destruktorių.

Oro maišelių buvimas hominiduose ir kituose stuburiniuose gyvūnuose taip pat buvo prieštaringai vertinama evoliucijos problema. Šie maišeliai pasirodė ir išnyko skirtingose ​​grupėse, net nesusijusiose linijose.

Siūlomos įvairios hipotezės apie pneumatizacijos ar oro tarpus stuburinių kaukolėje. Tarp šių hipotezių išsiskiria: prisitaikymas prie šalčio, kramtomosios jėgos išsklaidymas, kaukolės pašviesinimas ir medžiagų laikymas.

Kokiuose gyvūnuose randami oro maišai?

Pirmieji žinomi organizmai, turintys oro maišelius, buvo dinozaurai. Jie dalyvavo ptrozaurų (skraidančių dinozaurų) ir saurischianų grupėje.

Pastariesiems atstovavo pteropodai (kaip Tyrannosaurus rex) ir sauropods (kaip ir didieji ilgieji kaklaskariai).

Iš dabartinių gyvūnų paukščiai turi daugiausiai kūno ore esančių oro maišelių. Jų yra visų ar daugumoje paukščių rūšių.

Šios struktūros yra ir kituose stuburiniuose, pavyzdžiui, žinduoliuose, kauluose ir dalyje kvėpavimo sistemos.

Kiti gyvūnai, turintys oro maišelius ar struktūras, vadinamus tokiais, yra vabzdžiai. Šių nariuotakojų kvėpavimo sistemos dalis yra oro maišai. Jie pasireiškia kaip trachėjos išsiplėtimas ar išsiplėtimas.

funkcijos

Ant dinozaurų

Dėl skeleto ir neskeleto oro maišelių dinozaurų funkcionalumo buvo iškeltos skirtingos hipotezės.

Šių tarpelių buvimas gali parodyti, kad šiuose organizmuose tai padėjo jiems aktyviai metabolizuoti, nes maišeliai padidino kvėpavimo takus.

Kai kurie autoriai taip pat siūlo oro maišelius pagerinti pusiausvyrai ir sumažinti sukimosi inerciją. Tačiau ši paskutinė hipotezė yra labai ginčytina, nes ji netaikoma tokioms grupėms kaip sauropodai.

Kita hipotetinė oro ertmių funkcija yra reguliuoti kūno temperatūrą. Kūną gali sušildyti plunksnos, apimančios kūną, arba skrydžio aktyvumas.

Maišai veiktų kaip perteklinės šilumos išsklaidymo priemonė. Pneumatinių kaulų buvimas dinozauruose leido jiems turėti lengvesnius kaulus ir palengvino milžiniškų gyvų formų evoliuciją.

Paukščiuose

Paukščiuose be kaulų oro maišeliai gali būti laikomi mažomis kameromis, kurios išsipučia ir nurimsta. Tai sukelia dujų srautą į atskirą kamerą, analogišką tai, kas vyksta plaučiuose.

Jie taip pat pateikia kaulines oro ertmes. Šių tarpų buvimas leido paukščiams turėti lengvesnius kaulus. Tai, savo ruožtu, leido daugumai šių organizmų skristi.

Be to, tai padėjo jiems turėti labai efektyvias kvėpavimo sistemas, paskirstyti skeleto masę ir net manoma, kad tai leidžia kai kuriems paukščiams skristi dideliame aukštyje.

Neskeletiniai paukščių ir dinozaurų oro maišai. Paimta ir redaguota iš „CNX OpenStax“ per „Wikimedia Commons“.

Žinduoliuose

Žinduoliuose yra oro maišelių vadinamuose paranaliniuose sinusuose. Tai yra divertikulos, priklausančios nosies ertmei. Juose yra oro ir jie yra kaukolės kaulų dalis.

Yra kelios hipotezės apie šių pneumatizuotų konstrukcijų funkcijas. Šios hipotezės apima kaukolės pašviesinimą, šilumos mainus ir išsisklaidymą bei naudojimą gleivių sekrecijai.

Šių funkcijų tyrimas buvo atliktas naudojant žmones, pavyzdžiui, arklius, atrajotojus, mėsėdžius, mažus augintinius (šunis ir kates).

Vabzdžiuose

Vabzdžių vabzdžiai yra kameros, turinčios didelę plėtrą. Jie yra susiję su trachėja ir jų funkcija yra kaupti orą ir palengvinti skrydį.

Nuorodos

1. Oro maišelis. Anatomija. Atgauta iš britannica.com.
2. Skeleto pneumatika. Atkurta iš en.wikipedia.org.
3. Paukščių kilmė. Atsigavo nuo evoliucijos.berkeley.edu.
4. P. Ward (2006). Oras: Dinozaurai, paukščiai ir senovės žemės atmosfera. Nacionalinė akademijų spauda.
5. V. Dressino ir „SG Lamas“ (2014). Prieštaravimai dėl paranalinio sinuso evoliucinio vaidmens žmonėms ir neandertaliečiams kaip prisitaikymas prie nepaprasto peršalimo. Ludus Vitalis.
6. Mattas Wedelis: Pripučiamo dinozauro medžioklė. Atgauta iš ucmp.berkeley.edu
7. H. Brooksas. (2018 m.). Pneumatizuoti kaulai padeda mokslininkams ištirti paukščių ir dinozaurų kvėpavimo evoliuciją. Atgauta iš upi.com.
8. R. Zárate, M. Navarrete, A. Sato, D. Díaz, W. Huanca (2015). Anatominis alpakos paranoalinių sinusų (Vicugna pacos) aprašymas. Peru veterinarinių tyrimų žurnalas.