Amfibieënademhaling

Amfibieën hebben meerdere manieren van ademhaling geëvolueerd. Jonge amfibieën, zoals kikkervisjes, gebruiken kieuwen om te ademen, en ze komen het water niet uit. Sommige amfibieën houden hun kieuwen hun hele leven. Als het dikkopje groeit, verdwijnen de kieuwen en groeien de longen. Deze longen zijn primitief en niet zo ontwikkeld als de longen van zoogdieren. Volwassen amfibieën hebben geen of een verminderd middenrif, zodat de ademhaling via de longen geforceerd is. De andere manier van ademhalen voor amfibieën is diffusie via de huid. Om deze diffusie te bevorderen, moet de huid van amfibieën vochtig blijven.

Ademhaling bij vogels

Vogels staan voor een unieke uitdaging wat ademhaling betreft: zij vliegen. Vliegen kost veel energie; daarom hebben vogels veel zuurstof nodig voor hun stofwisseling. Vogels hebben een ademhalingssysteem ontwikkeld dat hen voorziet van de zuurstof die nodig is om te kunnen vliegen. Net als zoogdieren hebben vogels longen, die organen zijn die gespecialiseerd zijn in gasuitwisseling. Zuurstofhoudende lucht, die tijdens het inademen wordt opgenomen, diffundeert over het oppervlak van de longen in de bloedbaan, en kooldioxide diffundeert uit het bloed in de longen en wordt tijdens het uitademen uitgestoten. De details van de ademhaling tussen vogels en zoogdieren verschillen aanzienlijk.

Naast longen hebben vogels ook luchtzakken in hun lichaam. De lucht stroomt in één richting van de achterste luchtzakken naar de longen en uit de voorste luchtzakken. De luchtstroom is in de tegenovergestelde richting van de bloedstroom, en de gasuitwisseling verloopt veel efficiënter. Deze manier van ademhalen stelt de vogels in staat de nodige zuurstof op te nemen, zelfs op grotere hoogten waar de zuurstofconcentratie laag is. Deze richting van de luchtstroom vereist twee cycli van luchtin- en uitademing om de lucht volledig uit de longen te krijgen.

Birds: Ademhaling en vlucht

Vogels hebben een ademhalingssysteem ontwikkeld dat hen in staat stelt te vliegen. Vliegen is een energierijk proces en vereist veel zuurstof. Bovendien vliegen veel vogels op grote hoogten waar de zuurstofconcentratie laag is. Hoe hebben vogels een ademhalingssysteem ontwikkeld dat zo uniek is?

Decennia van onderzoek door paleontologen hebben aangetoond dat vogels zijn geëvolueerd uit therapoda, vleesetende dinosauriërs (figuur 1). Fossiele bewijzen tonen aan dat vleesetende dinosauriërs die meer dan 100 miljoen jaar geleden leefden, een soortgelijk doorstroomd ademhalingssysteem hadden met longen en luchtzakken. Archaeopteryx en Xiaotingia, bijvoorbeeld, waren vliegende dinosaurussen en worden verondersteld vroege voorlopers van vogels te zijn.

De meesten van ons denken dat dinosaurussen uitgestorven zijn. Moderne vogels zijn echter afstammelingen van vogeldinosauriërs. Het ademhalingsstelsel van moderne vogels is al honderden miljoenen jaren in ontwikkeling.

Figuur 1. Dinosaurussen, waarvan vogels afstammen, hebben soortgelijke holle beenderen en men denkt dat zij een soortgelijk ademhalingssysteem hadden. (credit b: bewerking van werk van Zina Deretsky, National Science Foundation)

De ademhaling van zoogdieren

Alle zoogdieren hebben longen die de belangrijkste organen zijn om te ademen. De longcapaciteit is geëvolueerd om de activiteiten van het dier te ondersteunen. Tijdens de inademing zetten de longen uit met lucht, en zuurstof diffundeert over het longoppervlak en komt in de bloedbaan terecht. Tijdens de uitademing stoten de longen lucht uit en neemt het longvolume af. In de volgende paragrafen zal het proces van de menselijke ademhaling worden uitgelegd.

Bijdraag bij!

Verbeter deze paginaLees meer