Akciğerin evrimi
Akciğerin evrimi, oksijen bakımından fakir sularda yaşayan kemikli balıkların akciğer geliştirme sürecini açıklar. Hava soluma yeteneği, sudan karaya geçiş ve tetrapodların evrimi açısından kritik bir olaydır. Omurgalıların akciğeri, ilkel kemikli balıklarda bulunan öncül (progenitör) bir yapıdan köken almıştır.
Metabolizma sırasında üretilen karbondioksite (CO₂) duyarlı olan ve akciğer havalandırmasını metabolik ihtiyaçlara göre düzenleyen solunum kaslarını ritmik biçimde harekete geçiren nöral alt yapının (substratların) kökeni ise hâlâ bilinmemektedir. “Öksürük” olarak tanımlanan ve hem In vivo hem de In vitro koşullarda Lamprey türlerinde gözlemlenen belirli bir periyodik ritmin, CO₂'ye karşı merkezi duyarlılık ile modüle edildiği tespit edilmiştir. Bu durum, tetrapodlarda nefes almanın evrimi için gerekli olan temel unsurların, akciğerin kendisinden önce en ilkel omurgalı atalarda da var olduğunu göstermektedir. Bilim insanları, tüm omurgalılarda solunum evriminin, bu temel niteliklerden türeyen eksaptasyonlar (ikincil işlev kazanımı) yoluyla gerçekleştiğini düşünmektedir.
Tetrapodlar, günümüzde dört uzuvlu kara omurgalıları olarak bilinen bir grup canlıyı kapsar ve bunlar, öncü akciğerli balıklardan türemiştir. Bu balıklar, pullara ve etli yüzgeçlere sahip olup sucul ortamlarda yaşamaktaydılar. Ancak aynı zamanda oksijen solumak için kullandıkları akciğerleri de vardı. Yaklaşık 360 ila 390 milyon yıl önce, bu canlıların torunları daha sığ sularda yaşamaya başladı ve zamanla karasal ortama geçti. Bu süreçte doğal seçilim sayesinde, kara yaşamına uygun pek çok adaptasyon geliştirdiler.
Fosil kayıtlarına göre, balıklar tetrapodlardan önce ortaya çıkmışlardır. Bu nedenle, modern balıkların tetrapodlar ve insanlar ile ortak atalarının özelliklerini taşıdığını varsaymak yaygın bir düşüncedir; ancak bu sezgisel çıkarım her zaman doğru değildir. Modern ışınsal yüzgeçli balıklar ve tetrapodlar sucul ve yüzgeçli ortak atalara sahip olsalar da, konu akciğerler olduğunda durum daha karmaşıktır.