Akciğerlerin Kökeni ve Evrimi

Akciğerler, insanlar da dahil olmak üzere memelilerde en önemli solunum organlarından biridir. Peki bu organlar hayvanlarda nasıl evrimleşti? Bu soru uzun zamandır bilim adamlarının ilgisini çekmektedir ve bugün akciğerlerin balıklardan başlayarak uzun bir evrimsel geçmişe sahip olduğunu biliyoruz.

Akciğerlerin ilk izlerini bazı balık gruplarında buluyoruz. Bazı ilkel fosil balıklarda sindirim kanalının ön ucunda bir çıkıntı gelişmiş ve daha sonra karada yaşayan omurgalıların türediği balık dalında da bu çıkıntıdan akciğer gelişmiştir. Diğer balıklarda bu büyüme, bazen solunum fonksiyonuna da sahip olmasına rağmen, esas olarak yüzmeyi kolaylaştırmaya yarayan bir yüzme kesesine dönüşmüştür. Yüzme kesesi günümüzde çeşitli türlerdeki balıklarda bulunmaktadır ve farklı büyüklük ve şekillerdedir.

Ancak yüzme keseleri yalnızca balıklarda yoktur. Kara omurgalılarının yakın akrabası olan bazı akciğer balıklarında da bu organ bulunur. Periyodik olarak kuruyan rezervuarlarda yaşarlar ve kurak mevsim boyunca yüzme keselerini kullanarak nefes aldıkları kuru nehir yatağının alüvyonlarında kalırlar. Ayrıca diğer omurgalıların akciğerlerinin öncüsü olan pulmoner arterleri de vardır.

Semenderler ve amblistomalar gibi en ilkel amfibilerin akciğerleri, dışı kılcal damarlarla kaplı iki basit uzun keseden oluşur. Kurbağalar ve kurbağaların akciğer keselerinin içinde solunum yüzeyini artıran kıvrımlar vardır. Solunum mekanizmaları insanlardan tamamen farklıdır. Burun deliklerindeki kapakçıkların ve boğaz bölgesindeki kasların hareketine dayanır. Nazal valfler açık olduğunda ağız tabanı alçalır ve hava içeri girer. Daha sonra burun valfleri kapanır ve boğaz kasları kasılır, ağız boşluğunun boyutu küçülür ve havanın akciğerlere doğru yer değiştirmesi sağlanır.

Solunum organlarının daha ileri evrimi, akciğerin kademeli olarak daha küçük boşluklara bölünmesi yönünde meydana geldi, böylece sürüngenlerde, kuşlarda ve memelilerde akciğerlerin yapısı giderek daha karmaşık hale geldi. Kuşlarda hava keseleri akciğerlerin çeşitli yerlerinden çıkıp tüm vücuda yayılır. Onlar sayesinde hava akciğerin tamamından geçebilir ve her nefeste tamamen yenilenebilir. Memelilerde akciğerler, gaz değişimi için geniş bir solunum yüzeyi sağlayan, alveol adı verilen çok sayıda küçük odadan oluşur.

Böylece akciğerlerin evrimi, balıklarda ve amfibilerde basit solunum organlarının ortaya çıkması ve bunların sürüngenlerde, kuşlarda ve memelilerde daha sonra ortaya çıkmasıyla birlikte yavaş yavaş ortaya çıktı. Bu değişiklikler çevresel değişiklikler, yeni yaşam koşullarına uyum ve diğer türlerle rekabet gibi çeşitli faktörlerin etkisiyle meydana gelmiştir. Bu değişikliklerin sonucunda akciğerler memelilerde en önemli solunum organlarından biri haline geldi ve onlara yaşamak için gerekli oksijeni sağladı.