HAVA KESESI: EVRIM, IÇINDE BULUNDUĞU HAYVANLAR, IŞLEV GÖRÜR - BIYOLOJI - 2025

Hava keseciklerinin organizmalar içinde kalıcı hava boşlukları vardır. Bu keselerin kemiklerde bulunmasına pnömatiklik, kemik gelişimi sırasında oluşum sürecine ise pnömatizasyon denir.

Bu keselerin organizmaların vücudundaki dağılımı nispeten çeşitlidir. Kafatası, omurlar, kaburgalar, göğüs kemiği ve diğerleri gibi kemiklerde (iskelet pnömatikliği) bulunabilirler. Ayrıca birçok hayvanın solunum sisteminin bir parçası olarak bulunurlar.

Bir Tyrannosaurus rex'in kafatası. Bu hayvanların devasa, kaynaşmış kafatası kemikleri vardı, ancak onları daha hafif hale getiren çok sayıda küçük hava boşlukları vardı. Wikimedia Commons aracılığıyla AE Anderson'dan alınmış ve düzenlenmiştir.

Bilim adamları, hava keselerinin geliştirilmesinin, kendilerini sunan hayvanların dengeye sahip olmasına veya bu dengeyi geliştirmesine, vücutlarını verimli bir şekilde soğutmasına ve gaz değişimini artırmasına izin verdiğine inanıyor.

Bu keselerin sahip olduğu organizma çeşitliliği, kuşlar ve memelilerden böceklere kadar uzanır. Bugün bile dinozorların pnömatik kemiklere, yani hava keseli kemiklere sahip olduğu bilinmektedir.

Evrim

Kuşlar, günümüz hayvanlarından en çok vücutlarında hava kesesi bulunan yapıya sahiptir. Evrimsel bir bakış açısına göre kuşlar, dinozorların şu anki torunlarıdır.

Kuşların küçük etobur dinozorlardan evrimleştiği bilinmektedir. Çin ve Güney Amerika'da keşfedilen fosil kayıtlarına göre, bu dinozorlar Jurassic'in sonlarında veya daha sonra (yaklaşık 152 ila 163 milyon yıl önce) yaşadılar.

Bununla birlikte, mevcut tüm kuşların atalarının Kretase'nin sonlarında veya daha sonra (yaklaşık 72 ila 100 milyon yıl önce) yaşadığına inanılıyor. Bu ata, dinozorların kitlesel yok oluşundan sonra geçen 65 milyon yılda hayatta kaldı.

Araştırmacı Peter Ward, 2006 yılında dinozorlardaki ilk hava keselerinin Triyas döneminde (yaklaşık 252 milyon yıl önce) yaşayan organizmalarda ortaya çıktığını öne sürdü.

Bu yapı, kendisine sahip olan organizmaların bu dönemde var olan düşük oksijen seviyelerine uyum sağlamasına izin veren evrimsel bir karakterdi.

Bu özellik şu anda dinozorların, kuşların torunlarında da korunmaktadır. Bu keselerin diğer zoolojik gruplarda bulunması, paralel veya parafiletik evrim mekanizmasına bağlı olabilir.

İnsanlarda

Öte yandan biz insanların paranazal sinüsleri var. Bunlar kafaya yerleştirilmiş bir hava boşlukları sistemidir; frontal, etmoid, sfenoid kemikler ve üst çenede.

Neandertallerde ve modern insanlarda paranazal sinüslerin evrimsel yönleri hakkında pek çok tartışma var. Kökeni ve evrimsel işlevin ne olduğu kesin olarak bilinmemektedir.

Bu hava keselerinin varlığı hakkında önerilen hipotezlerden biri aşırı soğuğa uyum sağlamaktır. Çok tartışılan konu ve birçok hakaretle.

Hominidlerde ve diğer omurgalılarda hava keselerinin varlığı da evrimde tartışmalı bir konu olmuştur. Bu keseler, ilgisiz soylarda bile farklı gruplarda ortaya çıktı ve kayboldu.

Omurgalıların kafatasında pnömatikleşme veya hava boşluklarının varlığı hakkında çeşitli hipotezler öne sürülmüştür. Bu hipotezler şunları içerir: soğuğa adaptasyonlar, çiğneme kuvvetinin dağılımı, kraniyal aydınlatma ve maddelerin depolanması.

Hava keseleri hangi hayvanlarda bulunur?

Hava kesesi gösteren ilk bilinen organizmalar dinozorlardı. Ptrosaurs (Flying Dinosaurs) ve Saurischians grubunda bulunuyorlardı.

İkincisi, Pteropodlar (Tyrannosaurus rex gibi) ve Sauropodlar (büyük uzun boyunlar gibi) tarafından temsil edildi.

Mevcut hayvanlardan kuşlar, vücutta en fazla sayıda hava kesesine sahip olanlardır. Kuş türlerinin hepsinde veya çoğunda bulunurlar.

Bu yapılar ayrıca memeliler gibi diğer omurgalılarda hem kemiklerde hem de solunum sisteminin bir kısmında bulunur.

Hava keseleri veya bu şekilde adlandırılan yapıları olan diğer hayvanlar böceklerdir. Bu eklembacaklıların solunum sistemlerinin bir parçası olarak hava keseleri vardır. Trakeaların genişlemesi veya genişlemesi olarak bulunurlar.

Özellikleri

Dinozorlarda

Dinozorlarda iskelet ve iskelet dışı hava keselerinin işlevselliği konusunda farklı hipotezler öne sürülmüştür.

Bu boşlukların varlığı, bu organizmalarda yüksek bir metabolik aktiviteye sahip olmalarına yardımcı olduğunu, çünkü keselerin solunum kapasitesini artırdığını gösterebilir.

Bazı yazarlar ayrıca hava keselerinin dengeyi iyileştirmeye ve rotasyonel ataleti azaltmaya hizmet ettiğini öne sürüyorlar. Ancak bu son hipotez, Sauropodlar gibi gruplar için geçerli olmadığı için oldukça tartışmalıdır.

Hava boşluklarının bir başka varsayımsal işlevi, vücut sıcaklığını düzenlemektir. Vücudu kaplayan tüylerin varlığı veya uçuş aktivitesi vücudu ısıtabilir.

Torbalar daha sonra aşırı ısıyı dağıtmanın bir yolu olarak işlev görür. Dinozorlarda pnömatik kemiklerin varlığı, daha hafif kemiklere sahip olmalarını sağladı ve dev canlı formların evrimini kolaylaştırdı.

Kuşlarda

Kuşlarda kemiksiz hava keseleri şişen ve sönen küçük odalar olarak görülebilir. Bu, akciğerlerde olana benzer şekilde, ayrı bir odaya gaz akışına neden olur.

Ayrıca kemikli hava boşlukları da vardır. Bu boşlukların varlığı, kuşların daha hafif kemiklere sahip olmasına izin verdi. Bu da, bu organizmaların çoğunun uçmasına izin verdi.

Ayrıca, yüksek verimli solunum sistemlerine sahip olmalarına, iskelet kütlesini dağıtmalarına yardımcı oldu ve hatta bazı kuşların yüksek irtifada uçmasına izin verdiğine inanılıyor.

Kuşlarda ve Dinozorlarda iskelet dışı hava keseleri. Wikimedia Commons aracılığıyla CNX OpenStax'tan alınmış ve düzenlenmiştir.

Memelilerde

Memelilerde sözde paranazal sinüslerde hava keseleri vardır. Bunlar burun boşluğuna ait divertiküllerdir. Hava içerirler ve kafatasının kemiklerinin bir parçasıdırlar.

Bu pnömatik yapıların işlevleri hakkında birkaç hipotez vardır. Bu hipotezler kafatasının hafifletilmesi, ısı alışverişi ve dağıtımı ve mukus salgılanması için kullanımı içerir.

Bu işlevlerin incelenmesi, insanlarda bile atlar, geviş getiren hayvanlar, etoburlar, küçük evcil hayvanlar (köpekler ve kediler) gibi hayvanlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Böceklerde

Böceklerin hava keseleri, genişleme kapasitesi büyük olan odacıklardır. Soluk borusu ile ilişkilidir ve işlevleri havayı depolamak ve uçuşu kolaylaştırmaktır.

Referanslar

1. Hava kesesi. Anatomi. Britannica.com'dan kurtarıldı.
2. İskelet pnömatikliği. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
3. Kuşların kökeni. Evrim.berkeley.edu'dan kurtarıldı.
4. P. Ward (2006). Havadan: Dinozorlar, kuşlar ve dünyanın eski atmosferi. Ulusal Akademiler Basın.
5. V. Dressino ve SG Lamaları (2014). İnsanlarda ve Neandertallerde aşırı soğuğa bir Adaptasyon olarak paranazal sinüs pnömatizasyonunun evrimsel rolü üzerine tartışmalar. Ludus Vitalis.
6. Matt Wedel: Şişirilebilir dinozoru avlamak. Ucmp.berkeley.edu'dan kurtarıldı
7. H. Brooks. (2018). Pnömatik hale getirilmiş kemikler, bilim insanlarının kuşlarda ve dinsoaurlarda solunumun evrimini incelemelerine yardımcı olur. Upi.com'dan kurtarıldı.
8. R. Zárate, M. Navarrete, A. Sato, D. Díaz, W. Huanca (2015). Alpaka'nın Paranazal Sinüslerinin (Vicugna pacos) Anatomik Tanımı. Peru Veteriner Araştırma Dergisi.