Odkryto jak wykształciliśmy wymianę gazową

Naukowcy z Uniwersytetu Alaski w Fairbanks odkryli u pierwotnych organizmów ewolucyjne cechy, które pozwoliły na wykształcenie kręgowcom mechanizmu wymiany gazowej, a więc wyjście na ląd - co umożliwiło ewolucję ssaków, ptaków czy gadów.

Do oddychania potrzebujemy czegoś więcej niż tylko płuc. Proces ten wymaga także odpowiednich mechanizmów neurologicznych wrażliwych na dwutlenek węgla, które kontrolują rytm oddychania (stąd nazwa - generator rytmu oddechowego).

Badacze z Alaski uważają, że oddychanie tlenowe wykształciło się u pradawnego kręgowca, który nie posiadał płuc - lecz posiadał generator rytmu. W tym celu badali oni prymitywne organizmy takie jak na przykład minóg morski w poszukiwaniu dowodów na posiadanie przez nich generatora rytmu, który zajmował się inną funkcją niż oddech.

Minogowate są do tego celu idealne, gdyż jest to rodzina bardzo prymitywnych zwierząt, przypominających nieco pierwsze kręgowce. Nie posiadają one płuc i nie oddychają powietrzem. Jako larwy żyją w tunelach wykopanych w dnie morskim i oddychają oraz odżywiają się filtrując wodę przez swe ciała. Gdy coś zablokuje im dopływ wody i pożywienia wykorzystują one mechanizm podobny do kaszlu, który - jak dowiedli właśnie naukowcy - kontrolowany jest przez generator rytmu w ich mózgach. Wygląda to tak (około 9 sekundy):

Po badaniach mózgu minogów okazało się, że ich generator rytmu również jest wrażliwy na dwutlenek węgla. Bez tego nie wykształciło by się w drodze ewolucji płuco i nie doszłoby do powstania gadów, ptaków czy ssaków.

Źródło: