Asal dan Evolusi Paru-paru

Paru-paru merupakan salah satu organ pernapasan terpenting pada mamalia, termasuk manusia. Tapi bagaimana organ-organ ini berevolusi pada hewan? Pertanyaan ini telah menarik perhatian para ilmuwan sejak lama, dan saat ini kita mengetahui bahwa paru-paru memiliki sejarah evolusi yang panjang, dimulai dari ikan.

Kami menemukan petunjuk pertama tentang paru-paru pada beberapa kelompok ikan. Beberapa fosil ikan primitif mengembangkan tonjolan di ujung anterior saluran pencernaan, dan pada cabang ikan yang kemudian memunculkan vertebrata darat, paru-paru berkembang dari tonjolan ini. Pada ikan lain, pertumbuhan ini telah berubah menjadi kantung renang, yang berfungsi terutama untuk memudahkan berenang, meski terkadang juga memiliki fungsi pernafasan. Kandung kemih renang saat ini ditemukan pada ikan dari berbagai spesies dan memiliki ukuran dan bentuk yang berbeda-beda.

Namun tidak hanya ikan yang memiliki kantung renang. Beberapa ikan paru-paru yang merupakan kerabat dekat vertebrata darat juga memiliki organ ini. Mereka hidup di waduk yang mengering secara berkala dan selama musim kemarau mereka tetap berada di lumpur dasar sungai yang kering, tempat mereka bernapas menggunakan kantung renang. Mereka juga memiliki arteri pulmonalis, pendahulu paru-paru vertebrata lainnya.

Paru-paru amfibi paling primitif, seperti kadal air dan amblystoma, adalah dua kantong panjang sederhana yang bagian luarnya ditutupi kapiler. Katak dan kodok memiliki lipatan di dalam kantung paru yang meningkatkan permukaan pernapasan. Mekanisme pernapasan mereka sangat berbeda dengan manusia. Hal ini didasarkan pada kerja katup di lubang hidung dan otot di daerah tenggorokan. Ketika katup hidung terbuka, dasar mulut turun dan udara masuk. Kemudian katup hidung menutup, dan otot tenggorokan berkontraksi, sehingga mengurangi ukuran rongga mulut dan memaksa udara masuk ke paru-paru.

Evolusi lebih lanjut pada organ pernafasan terjadi ke arah pembagian paru-paru secara bertahap menjadi rongga-rongga yang semakin kecil, sehingga struktur paru-paru pada reptil, burung dan mamalia lambat laun menjadi lebih kompleks. Pada burung, kantung udara muncul dari paru-paru di beberapa tempat dan menyebar ke seluruh tubuh. Berkat mereka, udara dapat melewati seluruh paru-paru dan diperbarui sepenuhnya setiap kali Anda bernapas. Pada mamalia, paru-paru terdiri dari banyak ruang kecil yang disebut alveoli, yang menyediakan permukaan pernapasan yang luas untuk pertukaran gas.

Dengan demikian, evolusi paru-paru terjadi secara bertahap, dengan munculnya organ pernapasan sederhana pada ikan dan amfibi dan komplikasi selanjutnya pada reptil, burung, dan mamalia. Perubahan tersebut terjadi karena pengaruh berbagai faktor, seperti perubahan lingkungan, adaptasi terhadap kondisi kehidupan baru dan persaingan dengan spesies lain. Akibat perubahan ini, paru-paru menjadi salah satu organ pernapasan terpenting pada mamalia, yang menyediakan jumlah oksigen yang diperlukan untuk hidup.