ILMAPUSSI: EVOLUUTIO, MISTÄ ELÄIMISTÄ SE LÖYTYY, TOIMII - BIOLOGIA - 2026

Ilman pusseja ovat onteloita pysyviä ilmaa organismeista. Näiden säkkien läsnäoloa luissa kutsutaan pneumati- suudeksi, ja niiden muodostumisprosessia luun kehityksen aikana kutsutaan pneumaatioksi.

Näiden säkkien jakautuminen organismien kehossa on suhteellisen vaihtelevaa. Niitä voi esiintyä luissa (luuston pneumaiteetti), kuten kallo, nikamat, kylkiluut, rintalastu ja muut. Niitä on myös osana monien eläinten hengityselimiä.

Tyrannosaurus-rexin kallo. Näillä eläimillä oli massiivisia, sulautuneita kallon luita, mutta heillä oli lukuisia pieniä ilmatiloja, mikä teki niistä kevyempiä. Otettu ja muokattu AE Andersonilta, Wikimedia Commonsin kautta.

Tutkijat uskovat, että ilmapussien kehittäminen antaa heitä esittäville eläimille mahdollisuuden olla tasapainossa tai parantaa tasapainoa, jäähdyttää ruumiinsa tehokkaasti ja lisätä kaasunvaihtoa.

Näiden pussien hallussaan olevien organismien monimuotoisuus vaihtelee lintuista ja nisäkkäistä hyönteisiin. Jo tänään tunnetaan, että dinosaurusilla oli pneumaattisia luita, toisin sanoen ilmapussilla varustettuja luita.

evoluutio

Nykyisistä eläimistä linnuilla on eniten rakenteita, joiden ruumiissa on ilmapussi. Evolutionaation näkökulmasta linnut ovat dinosaurusten nykyisiä jälkeläisiä.

Lintujen tiedetään kehittyvän pienistä lihansyöjädinosaurusista. Kiinasta ja Etelä-Amerikasta löydettyjen fossiilisten tietojen mukaan nämä dinosaurukset asuivat myöhään juurakossa tai myöhemmin (noin 152-163 miljoonaa vuotta sitten).

Kaikkien nykyisten lintujen esi-isän uskotaan kuitenkin asuneen myöhässä liitukauden tai myöhemmin (noin 72–100 miljoonaa vuotta sitten). Tämä esivanhempi selvisi seuraavina 65 miljoonana vuonna, joka kului dinosaurusten joukkotuhonnan jälkeen.

Tutkija Peter Ward ehdotti vuonna 2006, että dinosaurusten ensimmäiset ilmalaukut ilmestyivät organismeihin, jotka elivät triassan ajanjaksolla (noin 252 miljoonaa vuotta sitten).

Tämä rakenne oli evoluutiohahmo, joka antoi organismia hallussaan oleville organismeille sopeutua alhaisiin happipitoisuuksiin, joita oli kyseisenä ajanjaksona.

Tätä ominaisuutta ylläpidetään tällä hetkellä dinosaurusten, lintujen, jälkeläisissä. Näiden säkkien läsnäolo muissa eläintieteellisissä ryhmissä voi johtua rinnakkais- tai parafyleettisen evoluutiomekanismista.

Ihmisillä

Toisaalta meillä ihmisillä on paranasaaliset sinus. Nämä ovat päässä sijaitsevien onteloiden järjestelmä; edessä, ethmoidissa, sphenoidisissa luissa ja yläleuassa.

Neandertallalaisten ja nykyajan ihmisten paranasaalisten sinusien evoluutionäkökohdista on paljon kiistanalaisia. Ei ole varmaa, mikä on alkuperä ja evoluutio-funktio.

Yksi näiden ilmapussien esiintymistä koskevista hypoteeseista on sopeutuminen äärimmäisiin kylmiin olosuhteisiin. Paljon keskusteltua aihetta ja monien haittojen kanssa.

Ilmapussien esiintyminen hominideissä ja muissa selkärankaisissa on myös ollut kiistanalainen kysymys evoluutiossa. Nämä säkit ovat ilmestyneet ja kadonneet eri ryhmissä, jopa sukulaisista toisistaan ​​riippumattomina.

Erilaisia ​​hypoteeseja on esitetty pneumatization tai ilmatilojen esiintymisestä selkärankaisten kallossa. Näiden hypoteesien joukosta erottuvat seuraavat: sopeutumiset kylmään, puristusvoiman hajaantuminen, kallon valaiseminen ja aineiden varastointi.

Missä eläimissä ilmapusseja löytyy?

Ensimmäiset tunnetut organismit, jotka esittivät ilmapusseja, olivat dinosaurukset. He olivat läsnä ryhmässä ptrosaurukset (lentävät dinosaurukset) ja saurischialaiset.

Jälkimmäisiä edustivat pteropodit (kuten Tyrannosaurus rex) ja sauropods (kuten suuret pitkät kalat).

Nykyisistä eläimistä linnuilla on eniten ilmapussia kehossa. Niitä esiintyy kaikissa tai useimmissa lintulajeissa.

Nämä rakenteet ovat myös muissa selkärankaisissa, kuten nisäkkäissä, sekä luissa että osassa hengityselimiä.

Muut eläimet, joilla on ilmapusseja tai sellaisiksi kutsuttuja rakenteita, ovat hyönteisiä. Näillä niveljalkaisilla on ilmalaukut osana hengityselimiä. Niitä esiintyy henkitorven laajenemisena tai laajenemisena.

ominaisuudet

Dinosauruksilla

Dinosaurusten luurankojen ja muiden kuin luurankoisten säkkien toiminnallisuudesta on esitetty erilaisia ​​hypoteeseja.

Näiden tilojen läsnäolo voi viitata siihen, että se auttoi heitä näissä organismeissa olemaan korkeaa metabolista aktiivisuutta, koska säkit lisäsivät hengityskykyä.

Jotkut kirjoittajat ehdottavat myös, että ilmalaukut auttavat parantamaan tasapainoa ja vähentämään pyörimishitautta. Tämä viimeinen hypoteesi on kuitenkin kiistanalainen, koska sitä ei sovelleta sauropodien kaltaisiin ryhmiin.

Toinen ilmaonteloiden hypoteettinen tehtävä on kehon lämpötilan sääteleminen. Kehoa peittävien höyhenten läsnäolo tai lentotoiminta voivat lämmittää kehoa.

Pussit toimisivat sitten välineenä ylimääräisen lämmön poistamiseksi. Pneumaattisten luiden esiintyminen dinosaurusissa antoi niille vaaleammat luut ja helpotti jättiläisten elävien muotojen kehittymistä.

Lintuissa

Lintuissa luuttomat ilmalaukut voidaan nähdä pieninä kammioina, jotka turpoavat ja tyhjenevät. Tämä aiheuttaa kaasun virtauksen erilliseen kammioon, samalla tavalla kuin keuhkoissa tapahtuu.

Ne esittävät myös luustoisia onteloita. Näiden tilojen läsnäolo antoi linnuille kevyemmät luut. Tämä puolestaan ​​antoi suurimman osan näistä organismeista lentää.

Lisäksi se auttoi heitä olemaan erittäin tehokkaita hengityselimiä, jakamaan luuston massaa ja uskotaan jopa, että se sallii joidenkin lintujen lentää korkealla.

Ei-luurankaiset ilmalaukut lintuissa ja dinosauruksissa. Otettu ja muokattu CNX OpenStaxista Wikimedia Commonsin kautta.

Nisäkkäissä

Nisäkkäissä on ilmapusseja ns. Paranasaalisissa sinusissa. Nämä ovat nenäonteloon kuuluvaa diverticulaa. Ne sisältävät ilmaa ja ovat osa kallon luita.

Näiden pneumatizoitujen rakenteiden toiminnoista on useita hypoteeseja. Nämä hypoteesit sisältävät kallovalaistuksen, lämmönvaihdon ja hajoamisen sekä käytön limaeritykseen.

Näitä toimintoja on tutkittu käyttämällä eläimiä, kuten hevosia, märehtijöitä, lihansyöjiä, pieniä lemmikkejä (koiria ja kissoja), jopa ihmisissä.

Hyönteisissä

Hyönteisten ilmalaukut ovat kammioita, joilla on suuri laajenemiskapasiteetti. Ne liittyvät henkitorviin ja niiden tehtävänä on varastoida ilmaa ja helpottaa lentoa.

Viitteet

1. Ilmapussi. Anatomia. Palautettu osoitteesta britannica.com.
2. Skeletin pneumaiteetti. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org.
3. Lintujen alkuperä. Palautettu evolution.berkeley.edu-sivustosta.
4. P. Ward (2006). Ei ohuesta ilmasta: Dinosaurukset, linnut ja maan muinainen ilmapiiri. National Academies Press.
5. V. Dressino ja SG Lamas (2014). Kiistelmät paranasaalisen sinuspneumaation evoluutioarvosta ihmisissä ja neandertalleissa mukautumisena äärimmäiseen kylmään. Ludus Vitalis.
6. Matt Wedel: Puhallettavan dinosauruksen metsästys. Palautettu osoitteesta ucmp.berkeley.edu
7. H. Brooks. (2018). Pneumaattiset luut auttavat tutkijoita tutkimaan lintujen ja dinsoaurien hengityksen kehitystä. Palautettu upi.com-sivustolta.
8. R. Zárate, M. Navarrete, A. Sato, D. Díaz, W. Huanca (2015). Alpakan paranaasisten sinusien anatomisinen kuvaus (Vicugna pacos). Perun eläinlääketieteellisen tutkimuksen lehti.