ЗРАЧНА ВРЕЋА: ЕВОЛУЦИЈА, У КОЈИМ ЖИВОТИЊАМА СЕ НАЛАЗИ, ФУНКЦИОНИШЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У ваздух врећице су шупљине трајно ваздуха унутар организма. Присуство ових врећица у костима назива се пнеуматичност, а њихов процес формирања током развоја костију назива се пнеуматизација.

Расподела ових врећа у организму је релативно разнолика. Могу бити присутне у костима (скелетна пнеуматичност), као што су лобања, краљежници, ребра, стернум и други. Такође су присутне као део респираторног система многих животиња.

Лобања тиранносауруса рек. Ове су животиње имале масивне, згњечене кранијалне кости, а ипак су имале бројне мале ваздушне просторе, због чега су им биле светлије. Преузето и уређено од АЕ Андерсон, преко Викимедиа Цоммонс.

Научници верују да развој ваздушних врећа омогућава животињама које их представљају да имају или побољшају равнотежу, ефикасно хладе своја тела и повећавају размену гасова.

Разноликост организама које ови врећици поседују креће се од птица и сисара до инсеката. И данас се зна да су диносауруси имали пнеуматске кости, односно кости са ваздушним врећама.

Еволуција

Од тренутних животиња птице имају највећи број грађевина са ваздушним врећама у својим телима. Са еволуцијског становишта, птице су садашњи потомци диносауруса.

Познато је да птице еволуирају од малих месождерних диносауруса. Ови диносауруси живели су у касном јуру или касније (пре око 152 до 163 милиона година), према подацима фосила откривеним у Кини и Јужној Америци.

Међутим, верује се да су сви претходни птици живели у касној креди или касније (пре око 72 до 100 милиона година). Овај предак је преживео у наредних 65 милиона година које су прошле након масовног изумирања диносауруса.

Истраживач Петер Вард, 2006. године, сугерисао је да су се први ваздушни врећици код диносауруса појавили у организмима који су живели у периоду тријаса (пре око 252 милиона година).

Та структура је била еволутивног карактера што је омогућило организмима који су је поседовали да се прилагоде ниским нивоима кисеоника који су постојали у овом периоду.

Ова карактеристика се тренутно одржава код потомака диносауруса, птица. Присуство ових врећица у другим зоолошким групама може бити последица механизма паралелне или парафилитске еволуције.

Код људи

Са друге стране, ми људи имамо параназалне синусе. Ово је систем ваздушних шупљина смештених у глави; у предњој, етмоидној, сфеноидној кости и у горњој вилици.

О еволуцијским аспектима параназалних синуса код неандерталаца и модерног човека има много полемике. Није сигурно сигурно које је порекло и еволуциона функција.

Једна од предложених хипотеза о присутности ових ваздушних врећа је прилагођавање на екстремне хладноће. Много се разговарало о теми и са многим негативцима.

Присуство ваздушних врећа у хоминидима и другим кичмењацима такође је било спорно питање у еволуцији. Ови врећици су се појављивали и нестајали у различитим групама, чак и у неповезаним родовима.

Предложене су различите хипотезе о присутности пнеуматизације или ваздушних простора у лобањи кичмењака. Међу тим хипотезама се истичу: прилагођавања хладноћи, распршивање силе жвакања, кранијално осветљење и складиштење супстанци.

Код којих животиња се налазе врећице са ваздухом?

Први познати организми који су представљали ваздушне вреће били су диносауруси. Присутни су у групи Птросаура (Летећи Диносаури) и Саурисцхианс.

Последње су представљали Птероподи (попут Тиранносаурус рек) и Сауроподс (попут великих дугих вратова).

Од тренутних животиња, птице су оне које имају највећи број ваздушних врећа унутар тела. Присутне су код свих или већине врста птица.

Ове се структуре налазе и код других кичмењака, попут сисара, и у костима и у делу респираторног система.

Остале животиње које имају ваздушне вреће или грађевине назване као такве су инсекти. Ови чланконожци имају врећице ваздуха као део свог респираторног система. Присутни су као дилатације или проширења трахеја.

Карактеристике

На диносаурусе

Издвојене су различите хипотезе о функционалности скелетних и нескелетних врећа ваздуха код диносауруса.

Присуство ових простора могло би указивати да им је у тим организмима помогло да имају велику метаболичку активност, јер су врећице повећале респираторни капацитет.

Неки аутори такође предлажу да ваздушни врећици служе побољшању равнотеже и смањењу ротационе инерције. Ова последња хипотеза је, међутим, веома спорна, јер се не примењује у групама као што су Сауроподи.

Друга хипотетичка функција ваздушних шупљина је да регулише телесну температуру. Присуство перја које покрива тело или активност лета може угрозити тело.

Торбе би тада функционирале као средство за распршивање вишка топлоте. Присуство пнеуматских костију у диносауруса омогућило им је лакше кости и олакшало еволуцију џиновских облика.

Код птица

Код птица се врећице без кости могу видети као мале коморе које набрекну и испухују се. То изазива доток гаса у засебну комору, аналогно ономе што се догађа у плућима.

Такође представљају коштане шупљине ваздуха. Присуство ових простора омогућило је птицама да имају светлије кости. То је, са своје стране, омогућило већини ових организама да лете.

Поред тога, помогло им је да имају високо ефикасне респираторне системе, да распоређују скелетну масу, а веровало се чак и да неким птицама дозвољавају да лете с велике висине.

Врећице без скелета код птица и диносаура. Преузето и уређено од ЦНКС ОпенСтак-а, преко Викимедиа Цоммонса.

Код сисара

Код сисара постоје ваздушне врећице у такозваним параназалним синусима. То су дивертикуле које припадају носној шупљини. Садрже ваздух и део су кости лобање.

Постоји неколико хипотеза о функцијама ових пнеуматизираних структура. Ове хипотезе укључују осветљавање лобање, размену топлоте и расипање те употребу за излучивање слузи.

Испитивање ових функција спроведено је употребом животиња попут коња, преживача, месождера, малих кућних љубимаца (паса и мачака), чак и код људи.

Код инсеката

Зрачне вреће инсеката су коморе са великим капацитетом за ширење. Повезани су са траговима и њихова функција је складиштење ваздуха и олакшавање лета.

Референце

1. Ваздушни отвор. Анатомија. Опоравак од британница.цом.
2. Скелетна пнеуматичност. Опоравак са ен.википедиа.орг.
3. Порекло птица. Опоравак од еволутион.беркелеи.еду.
4. П. Вард (2006). Ван зрака: Диносауруси, птице и древна атмосфера земље. Натионал Ацадемиес Пресс.
5. В. Дрессино и СГ Ламас (2014). Контроверзе око еволуцијске улоге параназалног синуса Пнеуматизација код људи и неандерталаца као прилагодба екстремној хладноћи. Лудус Виталис.
6. Матт Ведел: Лов на диносауруса на надувавање. Опоравак од уцмп.беркелеи.еду
7. Х. Броокс. (2018). Пнеуматизиране кости помажу научницима да проучавају еволуцију дисања код птица и диноара. Опоравак са упи.цом.
8. Р. Зарате, М. Наваррете, А. Сато, Д. Диаз, В. Хуанца (2015). Анатомски опис параназалних синуса Алпаке (Вицугна пацос). Часопис за ветеринарска истраживања Перуа.