La conquista de la tierra hace 360 millones de años por parte de los primeros seres vivos, acuáticos, que habitaron en el planeta: los vertebrados, poblaban los océanos, ríos y lagos del planeta; en el paso para conquistar la tierra uno de los eslabones podría ser «Saltarín de fango» que es capaz de levantar su cuerpo del fondo del fango con sus dos finos miembros pélvicos y caminar.
Vive en manglares del Indo-Pacífico y el atlántico africano. Tiene costumbres anfibias y pasa mucho tiempo fuera del agua. Respira a través de la piel por cámaras branquiales que almacenan oxígeno.
Los ojos son periscópicos y móviles. Con las aletas pectorales puede andar por tierra y trepar a las ramas. Se alimenta de invertebrados.
Investigadores americanos han publicado en Science (McInroe, 2016) como la «cola» de estos peces en el fango además de la movilidad lateral y la propulsión hacia arriba en las pendientes, actuaba como freno en las cuestas.
B. McInroe, H.C. Astley, P.E. Schiebel, J.M. Rieser, D.I. Goldman, C. Gong, H. Choset, S.M. Kawano, R.W. Blob. «Tail use improves performance on soft substrates in models of early vertebrate land locomotors». Science, 7 de julio 2016. Doi: 10.1126 https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.aaf0984
Gran cantidad de vertebrados respiran en aire: aves, mamíferos, reptiles y anfibios. Los primeros vertebrados que respiraron en aire fueron los peces al colonizar masas de agua con una intensa evaporación estacional, con una fuerte reducción de la concentración de oxígeno produciéndose hipoxia o perdida de masa de agua por desecación. Resultando insuficientes las branquias en esta situación para mantener los volúmenes de oxígeno necesarios para sostener el metabolismo mediante vías aerobias.
Los primeros peces que desarrollaron la capacidad de respirar en aire eran «bimodales» manteniendo la respiración acuática, actualmente respiran así algunas anguílas y los cláridos.
Los primeros pulmones surgieron en los peces a partir de la faringe, en algunos el saco aéreo se duplicó y los dos pulmones adoptaron la disposición ventral. Ese es el origen de los pulmones de anfibios, resptiles, aves y mamíferos.
Los anfibios fueron la primera clase de vertebrados que surgió de peces pulmonados, de los sarcopterigios.
Se combinan en los anfibios formas de respiración a través de la piel, las branquias y los pulmones. Respiran a través de las branquias durante la fase larvaria acuática y después de la metamorfosis pasan a respirar a través de los pulmones y de la piel. Los pulmones de los anfibios son primitivos con pocos septos y grandes alveolos; con una superficie para el intercambio de gases pequeña, la tasa de difusión es baja.
Los pulmones fundamentalmente, son evaginaciones del tracto digestivo por su origen embrionario, a partir de tejidos que se desarrollan en el tracto digestivo, y por las evidencias en la historia evolutiva:
Devónico: aparecen los primeros peces y los primeros anfibios: tiburones y peces pulmonados en un ambiente de coníferas y gimnospermas.
Carbonífero: surgen reptiles en un ambiente de grandes bosques de helechos y gimnospermas.
Pérmico: se multiplican bastante los reptiles y surgen los primeros mamíferos con aspecto de reptiles.
En el mundo animal, los pulmones son estructuras especialmente adaptadas al medio terrestre y a la respiración aérea. Los pulmones de los invertebrados no son homólogos a los pulmones de los vertebrados, al estar formados por invaginación del ectodermo en los invertebrados. Peces y anfibios realizan el intercambio gaseoso en la piel, pulmones y la bucofaringe .Los peces pulmonados presentan un único pulmón y los anfibios dos pulmones pequeños con forma de saco, siendo poco eficientes. Pueden ser desde sacos simples de paredes lisas en los urodelos, hasta divididos en varias cámaras en los anuros.
Todos los mamíferos, son de respiración pulmonar. Tienen dos pulmones bien desarrolladosy divididos en lóbulos. Se situan los pulmones en la cavidad pleural, limitados por el diafragma (músculo que se distiende y contrae) que facilita la entrada y salida de gases. Las vías respiratorias son la tráquea que se bifurca en dos bronquios cada uno hacia un pulmón. Estos se siguen bifurcando en bronquiolos y termina en los alvéolos. El intercambio de los gases se realiza en los alveólos (sacos ciegos rodeados de capilares sanguíneos).
Bibliografía:
Molfino, N.A, ; «Evolución funcional del pulmón y síntomas respiratorios»; Otsuka Maryland Research Institute. Rockville, MD. United States. ; Arch Bronconeumol2004;40(10):429-30
Blog de José Félix Rodríguez Antón 