Oorsprong en evolutie van de longen

De longen zijn een van de belangrijkste ademhalingsorganen bij zoogdieren, inclusief de mens. Maar hoe evolueerden deze organen bij dieren? Deze vraag houdt wetenschappers al heel lang bezig, en tegenwoordig weten we dat de longen een lange evolutionaire geschiedenis hebben, te beginnen bij vissen.

Bij sommige groepen vissen vinden we de eerste sporen van longen. Sommige primitieve fossiele vissen ontwikkelden een uitsteeksel aan het voorste uiteinde van het spijsverteringskanaal, en bij de vistak waaruit later gewervelde landdieren voortkwamen, ontwikkelde zich uit dit uitsteeksel de long. Bij andere vissen is deze uitgroei veranderd in een zwemblaas, die vooral dient om het zwemmen te vergemakkelijken, hoewel hij soms ook een ademhalingsfunctie heeft. De zwemblaas wordt tegenwoordig aangetroffen bij vissen van verschillende soorten en heeft verschillende maten en vormen.

Maar niet alleen vissen hebben zwemblazen. Sommige longvissen, die nauwe verwanten zijn van gewervelde landdieren, hebben ook dit orgaan. Ze leven in periodiek opdrogende reservoirs en tijdens het droge seizoen verblijven ze in het slib van een droge rivierbedding, waar ze ademen met behulp van zwemblazen. Ze hebben ook een longslagader, een voorloper van de longen van andere gewervelde dieren.

De longen van de meeste primitieve amfibieën, zoals salamanders en amblystoma's, zijn twee eenvoudige lange zakken die aan de buitenkant bedekt zijn met haarvaten. Kikkers en padden hebben plooien in de longzak die het ademhalingsoppervlak vergroten. Hun ademhalingsmechanisme is compleet anders dan dat van mensen. Het is gebaseerd op de werking van de kleppen in de neusgaten en de spieren in het keelgebied. Wanneer de neuskleppen open zijn, gaat de mondbodem omlaag en komt er lucht binnen. Vervolgens sluiten de neuskleppen en trekken de keelspieren samen, waardoor de mondholte kleiner wordt en lucht naar de longen wordt verplaatst.

Een verdere evolutie van de ademhalingsorganen vond plaats in de richting van een geleidelijke verdeling van de long in steeds kleinere holtes, zodat de structuur van de longen bij reptielen, vogels en zoogdieren geleidelijk complexer werd. Bij vogels ontstaan ​​op verschillende plaatsen luchtzakjes uit de longen en verspreiden zich door het lichaam. Dankzij hen kan de lucht door de hele long gaan en bij elke ademhaling volledig worden vernieuwd. Bij zoogdieren bestaan ​​de longen uit vele kleine kamers, longblaasjes genaamd, die een groot ademhalingsoppervlak bieden voor gasuitwisseling.

De evolutie van de longen vond dus geleidelijk plaats, met het verschijnen van eenvoudige ademhalingsorganen bij vissen en amfibieën en de daaropvolgende complicaties bij reptielen, vogels en zoogdieren. Deze veranderingen vonden plaats onder invloed van verschillende factoren, zoals veranderingen in het milieu, aanpassing aan nieuwe levensomstandigheden en concurrentie met andere soorten. Als resultaat van deze veranderingen werden de longen een van de belangrijkste ademhalingsorganen bij zoogdieren, waardoor ze de noodzakelijke hoeveelheid zuurstof kregen om te leven.