KANTUNG UDARA: EVOLUSI, HEWAN APA YANG DITEMUKAN, FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The kantung udara adalah rongga udara permanen dalam organisme. Kehadiran kantung-kantung ini di tulang disebut pneumatik, dan proses pembentukannya selama perkembangan tulang disebut pneumatisasi.

Distribusi kantung-kantung tersebut di dalam tubuh organisme relatif bervariasi. Mereka bisa hadir di tulang (pneumatik skeletal) seperti tengkorak, tulang belakang, tulang rusuk, tulang dada dan lain-lain. Mereka juga hadir sebagai bagian dari sistem pernapasan banyak hewan.

Tengkorak Tyrannosaurus rex. Hewan-hewan ini memiliki tulang tengkorak yang besar dan menyatu, namun mereka memiliki banyak ruang udara kecil, yang membuatnya lebih ringan. Diambil dan diedit dari AE Anderson, melalui Wikimedia Commons.

Para ilmuwan percaya bahwa perkembangan kantung udara memungkinkan hewan yang ada untuk memiliki atau meningkatkan keseimbangan, mendinginkan tubuh secara efisien dan meningkatkan pertukaran gas.

Keragaman organisme yang dimiliki kantung-kantung ini berkisar dari burung dan mamalia, hingga serangga. Bahkan hari ini diketahui bahwa dinosaurus memiliki tulang pneumatik, yaitu tulang dengan kantung udara.

Evolusi

Dari hewan saat ini, burung memiliki jumlah struktur terbesar dengan kantung udara di tubuhnya. Dari sudut pandang evolusi, burung adalah keturunan dinosaurus saat ini.

Burung diketahui berevolusi dari dinosaurus karnivora kecil. Dinosaurus ini hidup pada akhir Jurassic atau setelahnya (sekitar 152 hingga 163 juta tahun yang lalu), menurut catatan fosil yang ditemukan di Cina dan Amerika Selatan.

Namun, nenek moyang dari semua burung saat ini diyakini hidup pada akhir Kapur atau setelahnya (sekitar 72 hingga 100 juta tahun lalu). Nenek moyang ini bertahan dalam 65 juta tahun berikutnya yang berlalu setelah kepunahan massal dinosaurus.

Peneliti Peter Ward, pada tahun 2006, menyarankan bahwa kantung udara pertama pada dinosaurus muncul pada organisme yang hidup pada periode Trias (sekitar 252 juta tahun yang lalu).

Struktur ini merupakan karakter evolusioner yang memungkinkan organisme yang memilikinya untuk beradaptasi dengan rendahnya tingkat oksigen yang ada selama periode ini.

Karakteristik ini saat ini dipertahankan pada keturunan dinosaurus, burung. Kehadiran kantung-kantung ini pada kelompok zoologi lain mungkin disebabkan oleh mekanisme evolusi paralel atau paraphyletic.

Pada manusia

Di sisi lain, kita manusia memiliki sinus paranasal. Ini adalah sistem rongga udara yang terletak di kepala; di tulang frontal, ethmoid, sphenoid, dan di rahang atas.

Ada banyak kontroversi tentang aspek evolusi sinus paranasal pada Neanderthal dan manusia modern. Tidak diketahui secara pasti apa asal usul dan fungsi evolusinya.

Salah satu hipotesis yang diajukan tentang keberadaan kantung udara ini adalah adaptasi terhadap suhu dingin yang ekstrim. Topik yang banyak dibahas dan dengan banyak pencela.

Kehadiran kantung udara pada hominid dan vertebrata lain juga menjadi isu kontroversial dalam evolusi. Kantung-kantung ini muncul dan menghilang dalam kelompok yang berbeda, bahkan dalam garis keturunan yang tidak berhubungan.

Berbagai hipotesis telah diajukan tentang adanya pneumatisasi atau ruang udara di tengkorak vertebrata. Di antara hipotesis ini, yang menonjol adalah: adaptasi terhadap dingin, dispersi kekuatan mengunyah, keringanan tengkorak, dan penyimpanan zat.

Di hewan manakah kantung udara ditemukan?

Organisme pertama yang diketahui yang menunjukkan kantung udara adalah dinosaurus. Mereka hadir dalam kelompok Ptrosaurs (Dinosaurus Terbang) dan Saurischia.

Yang terakhir diwakili oleh Pteropoda (seperti Tyrannosaurus rex) dan Sauropoda (seperti leher panjang yang besar).

Dari hewan saat ini, burung merupakan hewan yang memiliki jumlah kantung udara terbanyak di dalam tubuhnya. Mereka ada di semua atau sebagian besar spesies burung.

Struktur ini juga ditemukan pada vertebrata lain, seperti mamalia, baik di tulang maupun di bagian sistem pernapasan.

Hewan lain yang memiliki kantung udara atau struktur yang dinamai demikian adalah serangga. Arthropoda ini memiliki kantung udara sebagai bagian dari sistem pernapasannya. Mereka hadir sebagai pelebaran atau perluasan trakea.

fitur

Tentang dinosaurus

Hipotesis berbeda telah dikemukakan tentang fungsi kantung udara skeletal dan non-skeletal pada dinosaurus.

Kehadiran ruang-ruang ini dapat menunjukkan bahwa organisme ini membantu mereka untuk memiliki aktivitas metabolisme yang tinggi, karena kantung meningkatkan kapasitas pernapasan.

Beberapa penulis juga mengusulkan bahwa kantung udara berfungsi untuk meningkatkan keseimbangan dan untuk mengurangi inersia rotasi. Hipotesis terakhir, bagaimanapun, sangat diperdebatkan, karena tidak berlaku dalam kelompok seperti Sauropoda.

Fungsi hipotetis lain dari rongga udara adalah untuk mengatur suhu tubuh. Kehadiran bulu yang menutupi tubuh, atau aktivitas terbang, bisa menghangatkan tubuh.

Kantong tersebut kemudian akan berfungsi sebagai alat untuk menghilangkan panas berlebih. Kehadiran tulang pneumatik pada dinosaurus memungkinkan mereka memiliki tulang yang lebih ringan dan memfasilitasi evolusi makhluk hidup raksasa.

Pada burung

Pada burung, kantung udara tidak bertulang dapat dilihat sebagai ruang kecil yang membengkak dan mengempis. Hal ini menyebabkan aliran gas ke bilik terpisah, serupa dengan yang terjadi di paru-paru.

Mereka juga menunjukkan rongga udara bertulang. Kehadiran ruang ini memungkinkan burung memiliki tulang yang lebih ringan. Ini, pada gilirannya, memungkinkan sebagian besar organisme ini terbang.

Selain itu, ini membantu mereka memiliki sistem pernapasan yang sangat efisien, mendistribusikan massa kerangka, dan bahkan diyakini memungkinkan beberapa burung terbang di ketinggian.

Kantung udara non-kerangka pada Burung dan Dinosaurus. Diambil dan diedit dari CNX OpenStax, melalui Wikimedia Commons.

Pada mamalia

Pada mamalia ada kantung udara yang disebut sinus paranasal. Ini adalah divertikula yang termasuk dalam rongga hidung. Mereka mengandung udara dan merupakan bagian dari tulang tengkorak.

Ada beberapa hipotesis tentang fungsi struktur pneumatik ini. Hipotesis ini termasuk keringanan tengkorak, pertukaran dan pembuangan panas, dan penggunaan untuk sekresi lendir.

Studi tentang fungsi tersebut telah dilakukan dengan menggunakan hewan seperti kuda, ruminansia, karnivora, hewan peliharaan kecil (anjing dan kucing), bahkan pada manusia.

Pada serangga

Kantung serangga di udara adalah ruangan dengan kapasitas besar untuk ekspansi. Mereka berhubungan dengan trakea dan fungsinya untuk menyimpan udara dan memfasilitasi penerbangan.

Referensi

1. Kantung udara. Ilmu urai. Dipulihkan dari britannica.com.
2. Pneumatik rangka. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
3. Asal muasal burung. Dipulihkan dari evolution.berkeley.edu.
4. P. Ward (2006). Keluar dari udara tipis: Dinosaurus, burung, dan atmosfer purba bumi. National Academies Press.
5. V. Dressino & SG Lamas (2014). Kontroversi tentang peran evolusi Pneumatisasi sinus paranasal pada manusia dan Neanderthal sebagai adaptasi terhadap suhu dingin yang ekstrim. Ludus Vitalis.
6. Matt Wedel: Berburu dinosaurus tiup. Dipulihkan dari ucmp.berkeley.edu
7. H. Brooks. (2018). Tulang pneumatik membantu ilmuwan mempelajari evolusi pernapasan pada burung dan dinosaurus. Dipulihkan dari upi.com.
8. R. Zárate, M. Navarrete, A. Sato, D. Díaz, W. Huanca (2015). Deskripsi Anatomi Sinus Paranasal Alpaka (Vicugna pacos). Jurnal Penelitian Hewan Peru.