肺の起源と進化

肺は、人間を含む哺乳類にとって最も重要な呼吸器官の 1 つです。しかし、これらの器官は動物においてどのようにして進化したのでしょうか?この疑問は科学者たちの長い間関心を集めてきましたが、今日では肺には魚から始まった長い進化の歴史があることがわかっています。

私たちは、いくつかの魚のグループで肺の最初の兆候を発見しました。一部の原始的な化石魚は消化管の前端に突起を発達させ、後に陸生脊椎動物を生み出す魚の枝では、この突起から肺が発達しました。他の魚では、この成長物は浮き​​袋に変化し、主に泳ぎを促進する役割を果たしますが、場合によっては呼吸機能も備えています。浮き袋は現在さまざまな種の魚に見られ、さまざまなサイズと形状を持っています。

しかし、浮き袋を持っているのは魚だけではありません。陸上脊椎動物の近縁種である一部の肺魚もこの器官を持っています。彼らは定期的に干上がった貯水池に生息し、乾期には乾いた川床のシルトの中に留まり、浮き袋を使って呼吸します。彼らはまた、他の脊椎動物の肺の前駆体である肺動脈も持っています。

イモリや弱瘡などのほとんどの原始的な両生類の肺は、外側が毛細血管で覆われた 2 つの単純な長い袋です。カエルとヒキガエルは、肺嚢の内側に呼吸表面積を増やすひだを持っています。彼らの呼吸メカニズムは人間とはまったく異なります。これは、鼻孔の弁と喉の部分の筋肉の作用に基づいています。鼻弁が開くと口の底が下がり、空気が入ります。次に、鼻弁が閉じ、喉の筋肉が収縮して口腔が縮小し、空気が肺に移動します。

呼吸器のさらなる進化は、肺が徐々に小さな空洞に分割される方向で起こり、その結果、爬虫類、鳥類、哺乳類の肺の構造は徐々に複雑になってきました。鳥類では、肺の数カ所から気嚢が発生し、全身に広がります。それらのおかげで、空気は肺全体を通過し、呼吸するたびに完全に更新されます。哺乳類の肺は、肺胞と呼ばれる多数の小さな部屋で構成されており、ガス交換のための大きな呼吸面を提供します。

このように、肺の進化は徐々に起こり、魚類や両生類では単純な呼吸器官が出現し、その後、爬虫類、鳥類、哺乳類ではそれらが複雑化しました。これらの変化は、環境の変化、新たな生活条件への適応、他種との競争など、さまざまな要因の影響を受けて起こりました。これらの変化の結果、肺は哺乳類にとって最も重要な呼吸器官の 1 つとなり、哺乳類に生きるために必要な量の酸素を供給します。