KANTUNG UDARA: EVOLUSI, HAIWAN APA YANG TERDAPAT DI DALAMNYA, BERFUNGSI - BIOLOGI - 2025

The pundi udara adalah rongga udara kekal dalam organisma. Kehadiran kantung ini di tulang disebut pneumaticity, dan proses pembentukannya semasa pengembangan tulang disebut pneumatisasi.

Pembahagian kantung-kantung ini dalam badan organisma agak berbeza. Mereka boleh terdapat pada tulang (kerangka pneumaticity) seperti tengkorak, tulang belakang, tulang rusuk, sternum dan lain-lain. Mereka juga hadir sebagai bagian dari sistem pernafasan banyak haiwan.

Tengkorak Tyrannosaurus rex. Haiwan-haiwan ini mempunyai tulang kranial yang besar dan menyatu, namun mereka mempunyai banyak ruang udara kecil, yang menjadikannya lebih ringan. Diambil dan diedit dari AE Anderson, melalui Wikimedia Commons.

Para saintis percaya bahawa pengembangan kantung udara membolehkan haiwan yang menyajikannya memiliki atau meningkatkan keseimbangan, menyejukkan badan mereka dengan cekap, dan meningkatkan pertukaran gas.

Kepelbagaian organisma yang dimiliki oleh kantung ini mulai dari burung dan mamalia, hingga serangga. Bahkan hari ini diketahui bahawa dinosaurus mempunyai tulang pneumatik, iaitu tulang dengan kantung udara.

Evolusi

Dari haiwan semasa, burung mempunyai struktur paling banyak dengan kantung udara di dalam badannya. Dari sudut pandangan evolusi, burung adalah keturunan dinosaur semasa.

Burung diketahui berkembang dari dinosaur karnivor kecil. Dinosaur ini hidup di akhir Jurassic atau lebih baru (sekitar 152 hingga 163 juta tahun yang lalu), menurut catatan fosil yang ditemui di China dan Amerika Selatan.

Walau bagaimanapun, nenek moyang semua burung semasa dipercayai telah hidup di Cretaceous akhir atau kemudian (sekitar 72 hingga 100 juta tahun yang lalu). Nenek moyang ini bertahan dalam 65 juta tahun berikutnya yang berlalu setelah kepunahan dinosaurus secara besar-besaran.

Penyelidik Peter Ward, pada tahun 2006, mencadangkan bahawa kantung udara pertama dalam dinosaur muncul dalam organisma yang hidup pada zaman Trias (sekitar 252 juta tahun yang lalu).

Struktur ini adalah watak evolusi yang memungkinkan organisma yang memilikinya menyesuaikan diri dengan tahap oksigen rendah yang ada selama tempoh ini.

Ciri ini pada masa ini dipertahankan pada keturunan dinosaurus, burung. Kehadiran kantung ini dalam kumpulan zoologi lain mungkin disebabkan oleh mekanisme evolusi selari atau paraphyletic.

Pada manusia

Sebaliknya, kita manusia mempunyai sinus paranasal. Ini adalah sistem rongga udara yang terletak di kepala; di tulang frontal, ethmoid, sphenoid, dan di rahang atas.

Terdapat banyak kontroversi mengenai aspek evolusi sinus paranasal di Neanderthal dan manusia moden. Tidak diketahui dengan pasti apakah asal usul dan fungsi evolusi.

Salah satu hipotesis yang dikemukakan mengenai kehadiran kantung udara ini adalah penyesuaian terhadap sejuk yang melampau. Banyak topik yang dibincangkan dan dengan banyak pengkritik.

Kehadiran kantung udara di hominid dan vertebrata lain juga menjadi isu kontroversial dalam evolusi. Kantung-kantung ini telah muncul dan hilang dalam kumpulan yang berbeza, walaupun dalam keturunan yang tidak berkaitan.

Berbagai hipotesis telah dikemukakan mengenai kehadiran pneumatisasi atau ruang udara di tengkorak vertebrata. Di antara hipotesis ini, yang berikut menonjol: penyesuaian terhadap kesejukan, penyebaran daya kunyah, pencahayaan kranial dan penyimpanan bahan.

Di mana haiwan ditemui kantung udara?

Organisma yang pertama kali dikenali untuk menunjukkan kantung udara adalah dinosaur. Mereka hadir dalam kumpulan Ptrosaur (Flying Dinosaur) dan Saurischia.

Yang terakhir ini diwakili oleh Pteropod (seperti Tyrannosaurus rex) dan Sauropoda (seperti leher panjang yang besar).

Dari haiwan semasa, burung adalah haiwan yang mempunyai jumlah kantung udara terbanyak di dalam badan. Mereka terdapat di semua atau kebanyakan spesies burung.

Struktur ini juga terdapat di vertebrata lain, seperti mamalia, baik di tulang dan di bahagian sistem pernafasan.

Haiwan lain yang mempunyai kantung udara atau struktur bernama seperti serangga. Arthropoda ini mempunyai kantung udara sebagai sebahagian daripada sistem pernafasannya. Mereka hadir sebagai pelebaran atau pengembangan trakea.

ciri-ciri

Pada dinosaur

Hipotesis yang berbeza telah dikemukakan mengenai fungsi kantung udara rangka dan bukan kerangka dalam dinosaur.

Kehadiran ruang-ruang ini dapat menunjukkan bahawa dalam organisma ini membantu mereka untuk melakukan aktiviti metabolisme yang tinggi, kerana kantung meningkatkan kemampuan pernafasan.

Beberapa pengarang juga mencadangkan agar kantung udara berfungsi untuk meningkatkan keseimbangan dan mengurangkan inersia putaran. Hipotesis terakhir ini, bagaimanapun, sangat dipertikaikan, kerana tidak berlaku dalam kumpulan seperti Sauropod.

Fungsi hipotesis lain dari rongga udara adalah mengatur suhu badan. Kehadiran bulu yang menutupi badan, atau aktiviti terbang, dapat menghangatkan badan.

Beg itu kemudian berfungsi sebagai alat untuk menghilangkan panas yang berlebihan. Kehadiran tulang pneumatik dalam dinosaurus memungkinkan mereka memiliki tulang yang lebih ringan dan memudahkan evolusi bentuk hidup raksasa.

Pada burung

Pada burung, kantung udara tanpa tulang dapat dilihat sebagai ruang kecil yang membengkak dan mengempis. Ini menyebabkan aliran gas ke ruang terpisah, serupa dengan apa yang berlaku di paru-paru.

Mereka juga menunjukkan rongga udara bertulang. Kehadiran ruang-ruang ini membolehkan burung mempunyai tulang yang lebih ringan. Ini seterusnya membolehkan sebahagian besar organisma ini terbang.

Di samping itu, ia membantu mereka mempunyai sistem pernafasan yang sangat efisien, untuk mengedarkan massa rangka dan bahkan dipercayai bahawa ia membolehkan beberapa burung terbang di ketinggian.

Kantung udara tanpa rangka pada Burung dan Dinosaur. Diambil dan diedit dari CNX OpenStax, melalui Wikimedia Commons.

Pada mamalia

Pada mamalia terdapat kantung udara di sinus paranasal yang disebut. Ini adalah diverticula yang tergolong dalam rongga hidung. Mereka mengandungi udara dan merupakan bahagian tulang tengkorak.

Terdapat beberapa hipotesis mengenai fungsi struktur pneumatik ini. Hipotesis ini merangkumi pencerahan tengkorak, pertukaran haba dan pelesapan, dan penggunaannya untuk rembesan lendir.

Kajian fungsi ini telah dilakukan dengan menggunakan haiwan seperti kuda, ruminan, karnivor, binatang peliharaan kecil (anjing dan kucing), bahkan pada manusia.

Pada serangga

Kantung udara serangga adalah ruang dengan kapasiti pengembangan yang besar. Mereka dikaitkan dengan trakea dan fungsinya adalah untuk menyimpan udara dan memudahkan penerbangan.

Rujukan

1. Kantung udara. Anatomi. Dipulihkan dari britannica.com.
2. Pneumaticity rangka. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
3. Asal burung. Dipulihkan dari evolusi.berkeley.edu.
4. P. Ward (2006). Kehabisan udara tipis: Dinosaur, burung, dan suasana kuno bumi. Akhbar Akademi Negara.
5. V. Dressino & SG Lamas (2014). Kontroversi mengenai peranan evolusi Pneumatization sinus paranasal pada manusia dan Neanderthal sebagai Penyesuaian terhadap sejuk yang melampau. Ludus Vitalis.
6. Matt Wedel: Memburu dinosaur kembung. Dipulihkan dari ucmp.berkeley.edu
7. H. Brooks. (2018). Tulang berpenyakit membantu saintis mengkaji evolusi pernafasan pada burung dan dinsoaur. Dipulihkan dari upi.com.
8. R. Zárate, M. Navarrete, A. Sato, D. Díaz, W. Huanca (2015). Penerangan Anatomi Sinus Paranasal Alpaca (Vicugna pacos). Jurnal Penyelidikan Veterinar Peru.