УЗД знаходить у немовлят риб'ячі зябра: куди вони потім діваються

На відміну від риб, які дихають через зяброві щілини на зовнішній стороні тіла, люди дихають легенями всередині тіла. Та колись все було інакше, й люди мають з рибами більше спільного, ніж думають.

Приблизно 375 мільйонів років тому кумедна на вигляд риба з дивовижною назвою - тіктаалік - наважилася вийти на берег. Вона зробила це за рахунок нових пристосувань: лопатевих плавників, щоб "ходити" по суші, і повітряних мішків в горлі, щоб дихати киснем. Тіктаалік, який також мав зябра, є найдавнішим відомим спільним предком чотириногих. Його скам'янілість у 2004 році відкрили американські вчені, пише LIVEScience.

Протягом сотень мільйонів років четвероногі еволюціонували в незліченну кількість видів, включаючи Homo sapiens. Отже, якщо люди походять від риб, куди поділись наші зябра.

На суші зябра стали атавізмом 

Зябра повинні залишатися вологими, щоб працювати, що не є ідеальною ситуацією для тварин, які не живуть під водою. Зябра мають велику площу поверхні і тисячі крихітних кровоносних судин, що забезпечує легкий доступ кисню до кровотоку.

Коли вода обтікає зябра, кисень потрапляє всередину, а вуглекислий газ - назовні. Якби наземні тварини мали зябра, вони б швидко висихали, що робило б цей спосіб дихання неефективним. З іншого боку, людські легені добре переносять кисень з повітря в кров шляхом газообміну.

Риби розвинули легені й лапки у воді 

Але легені існували задовго до переходу з моря на сушу. Вчені вважають, що наші риб'ячі предки ще під водою вже мали легені на додаток до зябер. Адже тільки риби з наявними легенями могли вийти на сушу і вижити. Якби риба без легенів спробувала жити на суші, вона б загинула.

Аналогічно, вчені вважають, що наші предки риб розвинули руки, щоб пересуватися по дну океану, що згодом стало в нагоді для пошуку їжі та пересування по суші. Саме тут і спрацював природний відбір: оскільки ці структури, схожі на руки, були корисними на суші, протягом наступних кількох мільйонів років у тварин розвинулися довші кінцівки (лапи, руки).

Те ж саме, ймовірно, сталося і з легенями. Існуючі дані свідчать про те, що ранні легені спочатку еволюціонували в прості легені ящірок, а потім у розділені легені, характерні для ссавців. Примітно, що у ссавців діафрагма - м'яз, який регулює наше дихання - з'явилася приблизно 300 мільйонів років тому.

І навпаки, структури, які більше не приносять користі, часто зникають. З часом зябра зменшилися і стали притаманними лише молодим особинам, поки, зрештою, повністю не зникли у наземних тварин у кам'яновугільному періоді близько 315 мільйонів років тому. Це було приблизно в той час, коли почали еволюціонувати перші рептилії та предки перших птахів і ссавців.

Навіщо рибам знадобилися легені

Може здатися дивним, що примітивні риби взагалі мали легені. Хоча зябра добре видобувають кисень з води, вони не завжди забезпечують велику кількість кисню. Особливо у великих тварин, які потребують його більше. Сезонні зміни також можуть впливати на кількість кисню у воді. Наприклад, якщо у воді багато опалого листя, воно буде поглинати кисень.

Таким чином, повітряні мішки - примітивні легені - дозволяли рибам заковтувати повітря над поверхнею, щоб поповнити запаси кисню. Сучасні легеневі риби, які існують вже понад 400 мільйонів років, мають таку саму здатність, що допомагає пояснити, чому взагалі стало можливим пересування на сушу.

В людей і тварин зябра стали ... 

Але ми не втратили ті ранні зябра повністю. Людські ембріони мають риб'ячі фізичні риси: крихітні складки, що називаються глотковими дугами, нагадують зябра, але ми не використовуємо їх для дихання. І хоча це не зовсім зябра, це, безумовно, релікт ранніх зябер. Щось на кшталт стародавнього рецепту, за яким зараз готують щось інше, ніж раніше. Протягом ембріонального розвитку ці дуги стають частинами щелепи, горла та вух. Іншими словами, голова тварини й людини не може сформуватися без глоткових дуг.

Водні види, які дихають зябрами, теж мають ці дуги в ембріональному розвитку. Єдина відмінність полягає в тому, що ці дуги перетворюються на справжні зябра, разом з кістками, м'язами, нервами та артеріями, що їх оточують.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал, щоб не пропустити важливих новин. За новинами в режимі онлайн прямо в месенджері слідкуйте на нашому Telegram-каналі Інформатор Live. Підписатися на канал у Viber можна тут.