Utvikling, struktur og funksjon av et nytt åndedrettsorgan, lung-air sac-systemet av fugler: å gå der ingen andre virveldyr har gått
Blant luftpustende virveldyr, aviær åndedrettsapparatet, lunge-air sac-systemet, er det mest strukturelt komplekse og funksjonelt effektive. Etter intrikat morfogenese dannes forseggjorte pulmonale vaskulære og luftveier (bronkial) arkitekturer. De tverrstrøms -, motstrøms-og multikapillære serielle arterialiseringssystemene representerer fremragende operasjonelle design. Arrangementet mellom luftkanaler og blod gjør at luftveiene kan transporteres optimalt i tilstrekkelige tiltak og hastigheter og bli utsatt for hverandre over en omfattende respiratorisk overflate mens den er adskilt av en ekstremt tynn blodgassbarriere. Som en konsekvens er diffusjonskapasiteten (konduktans) av aviær lunge for oksygen bemerkelsesverdig effektiv. De fremste adaptive forbedringene er: (1) stivhet av lungen som tillater intens oppdeling av utvekslingsvevet (parenchyma) som fører til dannelse av svært små terminale respiratoriske enheter og dermed en stor respiratorisk overflate; (2) en tynn blodgassbarriere aktivert ved inneslutning av pneumocyttene (spesielt TYPE II-cellene) og bindevevselementene til atriene og infundibulae, dvs. vekk fra luftveiene i luftkapillærene; (3) fysisk separasjon (frakobling) av lungen (gassveksleren) fra luftsekkene( de mekaniske ventilatorene), som tillater kontinuerlig og enveis ventilasjon av lungen. Blant annet har disse funksjonene skapt en utrolig effektiv gassveksler som støtter den svært aerobe livsstilen og store metabolske kapasiteten som er karakteristisk for fugler. Interessant, til tross for bemerkelsesverdig morfologisk heterogenitet i gassutvekslere av bevarte virveldyr ved forfall, de prosesser som er involvert i deres dannelse og utvikling er svært like. Transformasjon av en lungetype til en annen er tydelig tenkelig, spesielt på lavere nivåer av spesialisering. Crocodilian (reptilian) multicameral lungetype representerer En Bauplan hvorfra respiratoriske organer av nonavian theropod dinosaurer og lunge-air sac-systemet av fugler ser ut til å ha utviklet seg. Imidlertid er mange grunnleggende aspekter av evolusjonen, utviklingen og til og med strukturen og funksjonen til luftveiene i luftveiene fortsatt usikre.