Az emlősök tüdeje tipikus “zsákutca” melynek a bemenete egyben a kimenet is, így a belélegzett levegő a gázcsere megtörténte után ugyanazon az úton távozik, ahol beérkezett.
De nem minden állatnál van ez így, pontosabban az állatok egyik nagy csoportjánál, a madaraknál a tüdőben (pontosabban annak ősibb részében) a levegő mindig egy irányban áramlik. Erre a légzőrendszer “járulékos szervei” az ún. légzsákok adnak lehetőséget, amelyek egyben kulcsszerepet kapnak a test súlyának csökkentésében is, ami nem elhanyagolható repülő fajok esetében.
Belégzéskor a levegő a légcsövön keresztül a hátsó légzsákba, illetve a tüdőn keresztül az elülső légzsákokba áramlik. Kilégzéskor a hátsó légzsákban tárolt levegő halad végig a tüdőn, és együtt az elülső légzsákokban levő levegővel távozik a szervezetből. Ez az ötletes rendszer optimálisabb teljesítményt nyújt, hiszen mind kilégzéskor, mind belégzéskor oxigéndús levegő áramlik végig a tüdőn, vagyis nő az oxigénfelvétel. (Itt egy részletes és látványos leírás, az alábbi ábra is innen származik.)
Mivel más állatcsoportokban eddig nem írtak le hasonló mechanizmust, úgy tűnt ez az egész a madarak “újítása”, egy olyan rendszer, aminek pontosan soha nem fogjuk megtudni az eredetét.
Két amerikai kutató azonban meglépte az evidens lépést és megnézték, hogy mi is a helyzet a madarak “unokatestvéreiben” az alligátorokban. A kísérlethez először is egy részletes CT-t készítettek a hüllők tüdejéről, hogy feltérképezzék, pontosan hogyan is futnak a főbb légutak, majd előbb kipreparált, később élő állatban levő tüdőkbe helyezett áramlás szenzorok segítségével kimutatták, bizony itt is egy irányba áramlik a levegő.
A levegő belégzéskor a (sárga) légcsőből a háti, azaz dorzális (d) (világoskék) légutakba kerül, majd innen kis “kapilláris” légutakon keresztül jut át a hasi oldalon levő ún. ventrális (v) légutakba (zöld). Kilégzéskor innen áramlik vissza a levegő a légcsőbe.
A szenzorok egyértelműen egyirányú légmozgást mutattak ki (a szürke görbék kilégzést, a fehérek belégzést jelölnek), vagyis ez a fajta rendszer koránt sem “madár-találmány”, hanem minden jel szerint már a madarak és alligátorok közös ősében, s így az Archosauria csoport ősi tagjaiban is jelen volt (feltehetőleg az aktív életmód részesíti előnyben ezt a tüdő-típust, persze ez most még inkább csak találgatás). Azaz a madarak légzőmechanizmusa egy tipikus exaptáció, egy olyan jelleg, ami eredetileg nem a repülés megkönnyítése végett alakult ki, de később sikeresen kooptálódott ahhoz is.
Farmer CG, Sanders K (2010) Unidirectional airflow in the lungs of alligators. Science 327: 338-40.
ilyen tüdő nekem is kéne.
Ha volt evolució, akkor többször (szerintem 5-ször) is újraindult a fejlődés: vannak pl. elevenszűlő és tojással szaporodó gyíkok.
A tüdő, mint oxigén kinyerő adszorbens, széndioxid kiválasztó deszorbens ketyeg. Vannak más módszerek is az oxigén-motor működéséhez: falevél, mesterséges akkumulátor, stb. A kipufogás mikéntje a motor tipusától függ: hely, kapacitás, stb.
az emlős/hüllő tüdő különbség már a két nagy fejlődési vonal kialakulásánál fennállt! Együtt a kettős/összenőtt nyakszirti bütykökkel és a széles/keskenyalapú koponyával! Mig az emlős tüdőnél kialakult alveoláris rendszer kötelező módon a mellhártya és rekeszizom rendszer légzési mehanizmussára van beállitódva, addig a madaraké (s persze az Archosauriáké) a hörgőcske rendszerre, a légzsákokkal és a melkkashoz szrosan kapcsolódó tüdőszerkezetre. Jellemző, hogy minél jobb repülő egy madár, annál több mindkét végén nyitott légzőhörgőcskéje (parabronchus) van, s minél roszabb repülési képeségekkel rendelkezik annál kevesebbel!
Az is jellegzetes, hogy ma csupán a pingvinek rendelkeznek paleopulmonnal (vagyis nincsenek a kilégző légzsákokból visszavezető hörgők- saccobronchusok), mig az összes többi madárnak vannal ilyen hötrgői (neopulmon).
Tehát a tüdő szerkezete és működési mehanizmusa elvi alapon más és más a két csoportnál!
5-ször ujrainduló fejlődés??
bubuka, miért csodálkozol? -:)))
tk. minden új generációval újraindul az evolúció, minden vonalon!-:)))
Bizonyitek a “multiple intelligent designers” teoria mellett.
Tobb intelligens tervezo tervezett egymassal parhuzamosan, mas tervezte az aligatorok es madarak tudejet, nem ugyanaz, aki a tobbi tudot is tervezte. ;-)))
Szia Bukuba!
Az élet a tengerben alakult ki az evolució szerint. A tengerből aztán kimásztak az élőlények – napozni – mert élelem nem volt. A növények hogyan találták meg a száraz élet megoldását (mangróve?) hogyan váltottak szaporodási és táplálékszerzési mechanizmust?
Szaporodási technikák: spóra, tarack, mag, elevenszűlő, ikra-tojás, stb.
Az élet leegyszerűen: szervetlent feldolgoz a növény; növényt megesz a zállat; állatot megesz a zállat; növényt, állatot lebont a baktérium és a gomba; gomba lebont mindent. Ezenkivül saját crkulációs ciklusok is vannak szaporodással; de a párválasztás és az élettér szigorú.
Újra kelletett indunyi, mer valami megőt mindenet: meteor, virus, meg a rosseb se tuggya mimég. Értede?
golyi bogyó:
“Az élet a tengerben alakult ki az evolució szerint. A tengerből aztán kimásztak az élőlények – napozni – mert élelem nem volt.”
Az első szárazföldi növények jóval megelőzték az első szárazföldi állatokat.
Amúgy “napozni” is megéri kimenni a vízből, például ha egy vízi ragadozó elől rejtőzöl, elég jó búvóhely a szárazföld, még ha nincs is ott élelem.
“A növények hogyan találták meg a száraz élet megoldását (mangróve?) hogyan váltottak szaporodási és táplálékszerzési mechanizmust?”
Úgy, hogy nem a mangrove volt az első szárazföldi növény, hanem egy olyasmi, mint a ma élő mohák. (http://hu.wikipedia.org/wiki/Moh%C3%A1k)
“Szaporodási technikák: spóra, tarack, mag, elevenszűlő, ikra-tojás, stb.”
Spóra? Tarack? Elevenszülő? Ikra? Te miről beszélsz? Csak mert hogy spórával a gombák és a mohák, harasztok szaporodnak, a tarack tulajdonképpen vegetatív szárból kinövő hajtás. Elevenszülő, vagy ikrával szaporodó növényről pedig még soha életemben nem hallottam.
“Újra kelletett indunyi, mer valami megőt mindenet: meteor, virus, meg a rosseb se tuggya mimég. Értede?”
Mikor kellett újra indulni?
Szia Izgicomb!
Nem vajok tanétó, a gondolatodat – nincs önálló! – kéványom kinyittanyi.
Melle sleg a mekközelittésed alaptya nem mate rea lista. Ez jó gyel!
Posszantalak
Üdv. mindenkinek!
golyi bogyó említette feljebb, hogy az élet a tengerben alakult ki. Nemrég láttam a Spektrumon egy filmet, ahol azt az elméletet próbálták igazolni, miszerint nem a tengerekben (amik akkor nagyon savasak voltak?), hanem a vulkánokban keletkezett. Ugyanis, ott állt rendelkezésre az ehhez szükséges állandó (70 °C) és az ott lévő gázok a kezdődő életnek még kedveztek is (kén, stb.?). Később onnan jutottak el a már élő organizmusok, vagy sejtek az akkor már kedvező feltételeket biztosító tengerbe. Mit tudtok erről?
YoTi:
Vulkánokról szó sem volt. Amiről itt szó van, azok a tengerfenékről feltörő melegvizű források, amiket egy kémiai reakció fűt, nem vulkanikus eredetűek, azok ugyanis ehhez túl forróak.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20108228?itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum&ordinalpos=2
azok a fehér és fekete füstölgők igencsak szimpatikusak! Mivel főleg az előbbieknél minden jelen van ami az élet megjelenéséhez kell: viz, ásványi sók, CO2, O2, metán, megfelelő hőmérséklet, sőt fény is, ergo a legideálisabb helyek az élőanyag, majd az első élőlények kialakulásához a 3,5-4 milliárd évvel ezelőtti viszonyok közt! Sokszorta jobbak, mint amilyenek a felszini vizekben lehettek akkoriban! Az elterjedés azután már csak idő kérdése, hiszen sokszáz millió év múlva jelentek meg az első dokumentálható élőlény nyomok, mig a komplexebb élet nyomai mindössze kb. 800 millió évesek.
A PeerJ-ben most jelent meg egy nílusi krokodil hasonló jellemzése, ajánlom a téma iránt érdeklődők figyelmébe :-)):
peerj.com/articles/60/