Articles

uuden hengityselimen kehitys, rakenne ja toiminta, lintujen keuhko-ilma-pussijärjestelmä: mennä sinne, minne mikään muu selkärankainen ei ole mennyt

ilmaa hengittävien selkärankaisten joukossa, lintujen hengityslaite, keuhko-ilma-pussijärjestelmä, on rakenteellisesti monimutkaisin ja toiminnallisesti tehokkain. Kun monimutkainen morfogeneesi, kehittää keuhkojen verisuonten ja hengitysteiden (keuhkoputki) arkkitehtuurit muodostetaan. Crosscurrent, countercurrent, ja multicapillary serial arterialisation järjestelmät edustavat erinomaisia operatiivisia malleja. Ilma-ja veriputkien välinen järjestely mahdollistaa sen, että hengitysvälineet voidaan kuljettaa optimaalisesti asianmukaisin toimenpitein ja nopeuksin ja että ne voivat altistua toisilleen laajalla hengityspinnalla samalla, kun niiden välissä on erittäin ohut verikaasueste. Tämän seurauksena linnun keuhkojen diffuusiokyky (konduktanssi) hapelle on huomattavan tehokas. Huomattavimpia mukautuvia tarkennuksia ovat: (1) keuhkojen jäykkyys, joka mahdollistaa vaihtokudoksen voimakkaan jakautumisen (parenkyma), mikä johtaa hyvin pienten terminaalisten hengitysyksiköiden muodostumiseen ja siten laajaan hengityspintaan; (2) ohut verikaasueste, jonka mahdollistaa pneumosyyttien (erityisesti tyypin II solut) ja sidekudososien kiinnittyminen atria-ja infundibulae-alueelle eli pois ilman kapillaarien hengityspinnasta; (3) keuhkojen (kaasunvaihtimen) fyysinen erottaminen (irrottaminen) ilmapusseista (mekaaniset Tuulettimet), mikä mahdollistaa keuhkojen jatkuvan ja yksisuuntaisen ilmanvaihdon. Muun muassa nämä ominaisuudet ovat luoneet uskomattoman tehokas kaasunvaihdin, joka tukee erittäin aerobisia elämäntapoja ja suuri metabolinen kapasiteetti ominaista linnuille. Mielenkiintoista on, että huolimatta huomattavasta morfologisesta heterogeenisuudesta jäljellä olevien selkärankaisten kaasunvaihtimissa kypsyydessä, niiden muodostumiseen ja kehitykseen liittyvät prosessit ovat hyvin samanlaisia. Yhden keuhkotyypin muuttaminen toiseksi on selvästi ajateltavissa, erityisesti alemmilla erikoistumisasteilla. Krokotiili (matelija) monikamerallinen keuhkotyyppi edustaa Bauplania, josta nonavialaisten theropodidinosaurusten hengityselimet ja lintujen keuhko-ilmapussijärjestelmä näyttävät kehittyneen. Monet lintujen hengityselimistön evoluutioon, kehitykseen ja jopa rakenteeseen ja toimintaan liittyvät perusasiat ovat kuitenkin edelleen epävarmoja.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *