ZRAČNA VREĆA: EVOLUCIJA, U KOJIM ŽIVOTINJAMA SE NALAZI, FUNKCIONIRA - BIOLOGIJA - 2026

The zračne vrećice su šupljine stalni zraka u organizmima. Prisutnost ovih vrećica u kostima naziva se pneumatičnost, a njihov proces formiranja tijekom razvoja kostiju naziva se pneumatizacija.

Rasprostranjenost ovih vrećica u organizmu organizama je relativno raznolika. Mogu biti prisutne u kostima (kostna pneumatika), poput lubanje, kralježaka, rebara, sternuma i drugih. Prisutni su i kao dio dišnog sustava mnogih životinja.

Lubanja tirannosaurusa rex. Te su životinje imale masivne, zgnječene kranijalne kosti, a ipak su imale brojne male zračne prostore, što ih je činilo lakšima. Preuzeto i uređeno od AE Anderson, putem Wikimedia Commonsa.

Znanstvenici vjeruju da razvoj zračnih vreća omogućava životinjama koje im predstavljaju da imaju ili poboljšaju ravnotežu, učinkovito hlade svoje tijelo i povećavaju razmjenu plina.

Raznolikost organizama koje posjeduju ove vreće kreće se od ptica i sisara do insekata. I danas se zna da su dinosauri imali pneumatske kosti, odnosno kosti s vrećicama iz zraka.

Evolucija

Od trenutačnih životinja ptice imaju najveći broj građevina sa zračnim vrećicama u tijelima. S evolucijskog stajališta, ptice su sadašnji potomci dinosaura.

Poznato je da ptice evoluiraju od malih zvijeri dinosaura. Ti su dinosauri živjeli u kasnom juru ili kasnije (prije otprilike 152 do 163 milijuna godina), prema podacima fosila otkrivenim u Kini i Južnoj Americi.

Ipak, vjeruje se da su preci svih današnjih ptica živjeli u kasnoj kredi ili kasnije (prije otprilike 72 do 100 milijuna godina). Ovaj je predak preživio u slijedećih 65 milijuna godina koje su prošle nakon masovnog izumiranja dinosaura.

Istraživač Peter Ward, 2006. godine, sugerirao je da su se prvi zračni vrećici kod dinosaura pojavili u organizmima koji su živjeli u razdoblju trijase (prije oko 252 milijuna godina).

Ta je struktura bila evolucijskog karaktera što je omogućilo organizamima koji su je posjedovali da se prilagode niskim razinama kisika koje su postojale u ovom razdoblju.

Ova se karakteristika trenutno održava kod potomaka dinosaura, ptica. Prisutnost ovih vrećica u drugim zoološkim skupinama može biti posljedica mehanizma paralelne ili parafilitske evolucije.

Kod ljudi

S druge strane, mi ljudi imamo paranazalne sinuse. To su sustav zračnih šupljina smještenih u glavi; u prednjoj, etmoidnoj, sfenoidnoj kosti i u gornjoj čeljusti.

O evolucijskim aspektima paranazalnih sinusa kod neandertalaca i modernog čovjeka postoji mnogo polemike. Ne zna se sigurno koje je podrijetlo i evolucijska funkcija.

Jedna od predloženih hipoteza o prisutnosti ovih zračnih vreća je prilagodba na ekstremnu hladnoću. Mnogo se raspravljalo o temi i s mnogim negativcima.

Prisutnost zračnih vreća u hominidima i drugim kralježnjacima također je bila everzno pitanje u evoluciji. Ti su se vrećici pojavili i nestali u različitim skupinama, čak i u nepovezanim podrijetlima.

Predložene su različite hipoteze o prisutnosti pneumatizacije ili zračnih prostora u lubanji kralježnjaka. Među tim hipotezama ističu se: prilagodbe na hladnoću, raspršivanje sile žvakanja, kranijalno osvjetljenje i skladištenje tvari.

U kojima se životinjama nalaze vrećice sa zrakom?

Prvi poznati organizmi koji su predstavili vreće iz zraka bili su dinosaurusi. Bili su prisutni u skupini Ptrosaura (Leteći dinosauri) i Saurischians.

Posljednje su predstavljali Pteropodi (poput Tyrannosaurus rex) i Sauropods (poput velikih dugih vratova).

Od trenutnih životinja ptice su one koje imaju najveći broj vreća zraka unutar tijela. Prisutne su u svim ili većini vrsta ptica.

Te se građe nalaze i kod drugih kralježnjaka, poput sisavaca, i u kostima i u dijelu dišnog sustava.

Ostale životinje koje imaju zračne vreće ili građevine nazvane takvima su insekti. Ovi člankonožci imaju vrećice zraka kao dio svog dišnog sustava. Prisutni su kao dilatacije ili proširenja traheja.

Značajke

Na dinosaurima

Izdvojene su različite hipoteze o funkcionalnosti skeletnih i neskeletnih vreća zraka u dinosaurusa.

Prisutnost ovih prostora mogla bi ukazivati ​​na to da im je u tim organizmima pomoglo da imaju veliku metaboličku aktivnost, jer su vrećice povećale respiratorni kapacitet.

Neki autori također predlažu da zračni vrećici služe poboljšanju ravnoteže i smanjenju rotacijske inercije. Ova je posljednja hipoteza, međutim, vrlo sporna, jer se ne primjenjuje na skupine poput Sauropoda.

Još jedna hipotetička funkcija zračnih šupljina je reguliranje tjelesne temperature. Prisutnost perja koje prekriva tijelo ili aktivnost leta može ugrijati tijelo.

Torbe bi tada djelovale kao sredstvo za raspršivanje viška topline. Prisutnost pneumatskih kostiju u dinosaurima omogućila im je lakše kosti i olakšala evoluciju divovskih živih oblika.

Kod ptica

Kod ptica se vrećice bez kosti mogu vidjeti kao male komore koje nabreknu i ispuhuju se. To uzrokuje dotok plina u zasebnu komoru, analogno onome što se događa u plućima.

Također predstavljaju kosti koštane šupljine. Prisutnost ovih prostora omogućila je pticama svjetlije kosti. To je, pak, omogućilo većini tih organizama da lete.

Osim toga, pomoglo im je da imaju visoko učinkovite dišne ​​sustave, za raspodjelu skeletne mase, a čak se vjeruje i da nekim pticama omogućuju let na velikoj nadmorskoj visini.

Nekeletni zračni vrećici kod ptica i dinosaura. Preuzeto i uređeno iz CNX OpenStaxa, putem Wikimedia Commonsa.

Kod sisavaca

Kod sisavaca postoje zračni vrećici u takozvanim paranazalnim sinusima. To su divertikule koje pripadaju nosnoj šupljini. Sadrže zrak i dio su kosti lubanje.

Postoji nekoliko hipoteza o funkcijama tih pneumatiziranih struktura. Te hipoteze uključuju osvjetljavanje lubanje, izmjenu topline i rasipanje te upotrebu za izlučivanje sluzi.

Ispitivanje ovih funkcija provedeno je pomoću životinja poput konja, preživača, mesoždera, malih kućnih ljubimaca (pasa i mačaka), čak i kod ljudi.

Kod insekata

Zračne vreće insekata su komore velikog kapaciteta za širenje. Povezani su s tragovima i njihova je funkcija skladištenje zraka i olakšavanje leta.

Reference

1. Zračni otvor. Anatomija. Oporavak od britannica.com.
2. Skeletna pneumatičnost. Oporavilo s en.wikipedia.org.
3. Podrijetlo ptica. Oporavak od evolucije.berkeley.edu.
4. P. Ward (2006). Iz zraka: Dinosauri, ptice i drevna atmosfera zemlje. Nacionalne akademije Press.
5. V. Dressino & SG Lamas (2014). Kontroverze oko evolucijske uloge paranazalnog sinusa Pneumatizacija kod ljudi i neandertalaca kao prilagodba ekstremnoj hladnoći. Ludus Vitalis.
6. Matt Wedel: Lov na dinosaura na naduvavanje. Oporavak od ucmp.berkeley.edu
7. H. Brooks. (2018.). Pneumatizirane kosti pomažu znanstvenicima u proučavanju evolucije disanja kod ptica i dinsoara. Oporavljeno s upi.com.
8. R. Zárate, M. Navarrete, A. Sato, D. Díaz, W. Huanca (2015). Anatomski opis paranazalnih sinusa alpake (Vicugna pacos). Časopis za veterinarska istraživanja Perua.