Sorulara Dön
0
Evrim & Abiyogenez

İlk akciğer neden evrimleşmiştir?

İlk akciğerin evrimleşme sebebi nedir ve ağza mı, burna mı yoksa solungaçlara mı bağlıydı?

2
117 görüntülenme
Teşekkür (1)
Hatırla
Takip
Paylaş
Reklamı Kapat
2 Cevap

Akciğerler fosilleşemedikleri için solungaçların ve akciğerlerin çevresindeki kemiklerin değişimlerinden ve günümüzde yaşayan 370’den fazla gaz değişimini havadan yapan balıklarla fosil türleri karşılaştırarak evrimsel geçmişteki izleri takip edilebiliyor.

Dahası, larva evresindeki Paleozoik tetrapodların fosilleri bilinmektedir (F.LIEM, 1988) ve son amfibilerin çoğunda metamorfoz solungaçtan akciğer solunmasına geçişi tetiklemiştir. (Fox, 1981)

Akciğerlerin kökenini teşkil eden, fizyostom denen sindirim borusundan gelişen yüzme keseleri erken lob yüzgeçli atalardan köken alan tetrapodların ve bazı modern balıkların hem suda yüzmesini kolaylaştırmaya hem de solunum organı görevini üstlenmeye hizmet etmektedir. (Jarvik 1996; Janis ve Farmer 1999)

Tetrapodlar ya da genel olarak omurgalılar aktif hayvanlar olduğundan Devoniyen’de oksijen azalması durumunda suya göre daha çok oksijen barındıran havadan yararlanmaları gerekmesi akciğerlerin oluşumunu başlatarak su dışı ortamda nefes almanın ilk adımlarından olmuştur. (Vaquer-Sunyer, 2008)

Balanerpeton (Erken Karbonifer) ve Dendrerpeton (309-316 milyon yıl önce) muhtemelen akciğer solunumu yapmıştır ancak akciğer solunumu kaburga basıncı sayesinde değildir, her iki taksonda da kaburgalar son derece kısadır. Solungaçlara sahip olduklarına dair bir kanıt yoktur ve ciltlerinde kemik pullarınına sahip olmaları cilt solunumunun da yaygın olmadığını göstermektedir. (Scoch, 2012)

Tetrapodlarda solungaçların kaybolması Devoniyen'de başlamıştır ve Karbonifer döneminde tamamen kaybolmuştur. (Janis ve Farmer 1999; Clack 2002) Solungaçlarını kaybeden tetrapodlarda atasal ikili solunum yapan formlar gibi solungaç ve deri aracılığıyla suya CO2 bırakamayarak dolaşımdaki CO2 yoğunluğunu dengeleyen bikarbonat-hidrojen tampon mekanizmaları ve pH duyarlı beyin sapı reseptörleri ile gaz atımının kontrolünü gerçekleştiren solunum kaslarının aktivasyonun kontrol edilmesi özellikleri gelişmiştir. (Hoffman, 2016) (Dahl, 2010)

Yaşayan bir tür olan Çamur zıpzıpları soyu tükenen Acanthostega’lar gibi solungaçlara sahiptir, ancak Ichhyostega gibi diğer Tetrapodlarda solungaç yoktur. Çamur zıpzıpları solunum organı olarak damarlanmış buccopharygeal zarı kullanır ama bütün erken tetrapodlarda akciğer bulunur.

Dört bişir (Polypterus sp.) türünün yapısal ve fonksiyonel solunumu üzerinde çalışan bir araştırmanın işaret ettiği üzere; Gogonasus, Titaalik ve Ventastega gibi ilkin tetrapodlarının hava solunumunu destekleyen hava deliklerinin Polypterus’ların başının üstündeki spiraller ile benzer fonksiyon gördüğü düşünülmüştür. (Graham, 2013)

İlk tetrapodların akciğerleri muhtemelen uzun ve bir intrapulmoner kanal boyunca düzenlenmiş odacıklardan oluşuyordu. Kanal, anuranlarda geniş bir merkezi lümene yol açmıştır. Amniyotlarda kıkırdaklı akciğer yapısı oluşmaya başlamıştır. (Perry, 2004)

Solunum organına hava girişi için hava deliklerinin yerini kademeli olarak burun delikleri almaya başlamıştır, erken Devoniyen’de yaşamış olan Kenichythys cinsi, tetrapod kohanalarına (iç burun delikleri) benzer yapılara sahiptir. (Zhu, 2004)

Sonuç olarak akciğerler solungaçlardan bağımsız olarak gelişmiştir ve hava girişi burunla ilişkilidir.

159 görüntülenme
Kabul Edilen Cevap
10
Teşekkür (5)
Paylaş
10

Kaynaklar

  • F.LIEM, et al. (2021). Form And Function Of Lungs: The Evolution Of Air Breathing Mechanism. OXFORD. | Arşiv Bağlantısı
  • B. Graham, et al. (1988). Form And Function Of Lungs: The Evolution Of Air Breathing Mechanisms. THE UNIVERSITY OF CHICAGO PRESS JOURNALS, sf: 22. doi: 10.1093/icb/28.2.739. | Arşiv Bağlantısı
  • W. Dahl. (2010). Devonian Rise In Atmospheric Oxygen Correlated To The Radiations Of Terrestrial Plants And Large Predatory Fish. PNAS, sf: 5. doi: 10.1073%2Fpnas.1011287107. | Arşiv Bağlantısı
  • M. Hoffman, et al. (2015). Evolution Of Lung Breathing From A Lungless Primitive Vertebrate. ScienceDirect, sf: 15. doi: 10.1016%2Fj.resp.2015.09.016. | Arşiv Bağlantısı
  • R. Scoch. (2021). Amphibian Evolution: The Life Of Early Land Vertebrates. ISBN: 978-0-470-65658-7. Yayınevi: WILEY Blackwell. sf: 294.
  • B. Graham. (1994). An Evolutionary Perspective For Bimodal Respiration: A Biological Synthesis Of Fish Air Breathing. OXFORD ACADEMİC, sf: 9. doi: 10.1093/icb/34.2.229. | Arşiv Bağlantısı
  • B. Graham, et al. (2014). Spiracular Air Breathing In Polypterid Fishes And Its Implications For Aerial Respiration In Stem Tetrapods. Nature, sf: 6. doi: 10.1038/ncomms4022. | Arşiv Bağlantısı
  • E. Ahlberg, et al. (2014). The Origin Of The Internal Nostril Of Tetrapods. Nature. | Arşiv Bağlantısı
  • B. Holmes. Fish Fossil Confirms Origin Of Nostrils. (03 Kasım 2004). Alındığı Tarih: 03 Kasım 2004. Alındığı Yer: NewScientist | Arşiv Bağlantısı
  • F. Perry, et al. (2021). Reconstructing The Evolution Of The Respiratory Apparatus In Tetrapods. ScienceDirect. doi: 10.1016/j.resp.2004.06.018. | Arşiv Bağlantısı
  • A. Clack, et al. (2007). Devonian Climate Change, Breathing, And The Origin Of The Tetrapod Stem Group. OXFORD ACADEMİC, sf: 14. doi: 10.1093/icb/icm055. | Arşiv Bağlantısı
  • S. Hoar, et al. (2021). Fish Physiology. ISBN: 9780123504012. Yayınevi: Elsevier. sf: 8, 11, 413.
  • A. Long, et al. (2006). An Exceptional Devonian Fish From Australia Sheds Light On Tetrapod Origins. Nature, sf: 5. doi: 10.1038%2Fnature05243. | Arşiv Bağlantısı
  • E. Ahlberg, et al. (2005). The Axial Skeleton Of The Devonian Tetrapod Ichthyostega. Nature. | Arşiv Bağlantısı

Linkteki popüler bilim kanalı PBS Eons videosunda konu özetlenmiş.

Denizlerdeki yoğunluk, çeşitlilik ve daralan besin kaynakları canlıları avlanılacak farklı mekanlar bulmaya itmiş. Ilk önce solungaçlara uzanan hava kanalları genişleyip açılmış, solungaçların çevresini saran hava keseleri genişleyip damarlanmış ve muhtemelen bu hava keseleri zamanla akciğerlere dönüşmüş. Yeni alanlar ve besin kaynaklarına ulaşabilir olmak, solunan oksijenin sudaki oksijenden daha fazla enerji veriyor olması avantajı bu değişimleri gösterenlerin seçilimini sağlamış.

Bu arada yüzgeçlerin de karada hareketi sağlayan bacak gibi ekstremitelere dönüşmesi de buna paralel bir gelişme.

1
Teşekkür (1)
Paylaş
1

Kaynaklar

  • P. B. S. Eons. Balıklar Ilk Ne Zaman Nefes Aldı. (19 Haziran 2018). Alındığı Tarih: 14 Şubat 2021. Alındığı Yer: Bağlantı | Arşiv Bağlantısı
Cevap Ver
Bu soruya cevap vermek için lütfen
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Sorulara Dön

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın