Parmi les vertébrés respirant l’air, l’appareil respiratoire aviaire, le système de sac air-poumon, est le plus complexe structurellement et le plus efficace fonctionnellement. Après une morphogenèse complexe, des architectures vasculaires pulmonaires et des voies respiratoires (bronchiques) élaborées sont formées. Les systèmes d’artérialisation série à courant croisé, à contre-courant et multicapillaires représentent des conceptions opérationnelles exceptionnelles. La disposition entre les conduits d’air et de sang permet aux milieux respiratoires d’être transportés de manière optimale dans des mesures et des vitesses adéquates et d’être exposés les uns aux autres sur une surface respiratoire étendue tout en étant séparés par une barrière de gaz sanguin extrêmement mince. En conséquence, la capacité de diffusion (conductance) du poumon aviaire pour l’oxygène est remarquablement efficace. Les raffinements adaptatifs les plus importants sont: (1) rigidité du poumon qui permet une subdivision intense du tissu d’échange (parenchyme) conduisant à la formation de très petites unités respiratoires terminales et par conséquent d’une vaste surface respiratoire; (2) une fine barrière gazeuse sanguine permise par le confinement des pneumocytes (en particulier des cellules de type II) et des éléments du tissu conjonctif aux oreillettes et aux infundibules, c’est-à-dire à l’écart de la surface respiratoire des capillaires aériens; (3) séparation physique (découplage) du poumon (l’échangeur de gaz) des sacs d’air (les ventilateurs mécaniques), permettant une ventilation continue et unidirectionnelle du poumon. Entre autres, ces caractéristiques ont créé un échangeur de gaz incroyablement efficace qui supporte les modes de vie hautement aérobies et les grandes capacités métaboliques caractéristiques des oiseaux. Fait intéressant, malgré une hétérogénéité morphologique remarquable dans les échangeurs de gaz des vertébrés existants à maturité, les processus impliqués dans leur formation et leur développement sont très similaires. La transformation d’un type de poumon en un autre est clairement envisageable, en particulier à des niveaux de spécialisation inférieurs. Le type de poumon multicaméral crocodilien (reptilien) représente un Bauplan à partir duquel les organes respiratoires des dinosaures théropodes nonaviens et le système de sac pulmonaire-air des oiseaux semblent avoir évolué. Cependant, de nombreux aspects fondamentaux de l’évolution, du développement et même de la structure et de la fonction du système respiratoire aviaire restent encore incertains.