¿Por qué los mamíferos nunca desarrollaron el sistema respiratorio tan eficiente como las aves?

La evolución está limitada por tener que trabajar con lo que ya está presente, más la posibilidad aleatoria de futuras mutaciones.

Los antepasados ​​inmediatos de los animales que primero desarrollaron el pulmón de las aves y los antepasados ​​inmediatos de los animales que primero desarrollaron el pulmón de los mamíferos (ambos pulmones evolucionaron antes de la primera aparición de mamíferos o aves) ya habían divergido el uno del otro, y ya habían pulmones algo diferentes.

Habiendo comenzado de manera diferente, cada pulmón ancestral, por lo tanto, tenía un rango diferente de formas posibles en que podría ser cambiado por futuras mutaciones. Para llegar de cada pulmón ancestral a algo así como el pulmón de un pájaro a través de procesos evolutivos, se requiere una serie de mutaciones, cada una de las cuales debió ser neutral o ventajosa (aunque no necesariamente solo para la función pulmonar).

En la historia evolutiva de las aves, las mutaciones que ocurrieron y los factores de selección que enfrentaron fueron las que permitieron la transformación de su pulmón ancestral en su pulmón actual.

Sin embargo, el conjunto de mutaciones y factores de selección que podrían haber convertido el pulmón ancestral de los mamíferos en un pulmón similar a un pájaro (si fuera posible) no se produjo en la historia evolutiva de los mamíferos, por lo que los mamíferos no desarrollaron un pájaro. -como pulmón.

A diferencia de un diseñador inteligente, que puede tomar una buena idea de un diseño y agregarla a otro diseño no relacionado, la evolución no puede simplemente copiar una buena adaptación de un linaje a otro linaje. Cada linaje tiene que volver a evolucionar sus propias adaptaciones en su propia forma única. A veces pueden surgir adaptaciones similares, pero no idénticas (es decir, evolución convergente), pero a veces las mutaciones necesarias y las presiones de selección que permitirían que tal ocurriera simplemente no suceden.

Los mamíferos, de hecho, desarrollaron mejoras en sus pulmones, por ejemplo en la evolución del diafragma de los mamíferos. Como resultado, los pulmones de los mamíferos son más eficientes que los pulmones ancestrales de sus predecesores. No es un sistema tan bueno como el que terminaron teniendo las aves, pero hasta ahora ha sido lo suficientemente bueno como para permitir que los mamíferos prosperen.

La evolución no tiene previsión ni ‘propósito’, y la razón por la que desarrollamos sacos para el intercambio de gases (lo mismo que en plantas, insectos, etc.) es que nuestros antepasados ​​de tetrápodos hicieron lo mismo que muchos otros peces de forma independiente. Comenzaron como sacos conectados al sistema alimentario, por lo que fue un logro gradual para equilibrar una masa de peces a cierta profundidad y / o complementar con aire superficial rico en oxígeno.

Las aves evolucionaron específicamente a partir de un linaje de dinosaurios que lo había complementado con sacos de gas en sus huesos, lo que hizo que este último fuera más ligero. Creo que ese sistema complejo evolucionó a través de sistemas de intercambio de gases de flujo (igual que en muchos insectos, peces y reptiles que simplemente mantienen sus sistemas de intercambio fuera de la corriente). Evidentemente, ese rasgo facilitó un estilo de vida más enérgico al igual que otros rasgos específicos de las aves, o de lo contrario podrían haberlo perdido en algún momento del camino.

Porque no lo hicieron. La evolución no conduce a la eficiencia, conduce a una solución que es lo suficientemente buena. Estoy seguro de que los pulmones de decir … cachalotes, son algo digno de contemplar, pero ¿por qué un mono con pulmones ligeramente más eficientes produciría más crías que su hermano con una parte trasera ligeramente más roja (más sexy) a menos que el clima de repente absorbiera todo el oxigeno o algo? Si los efectos de un cambio no son absolutos, no sucederá.

Las aves tienen pulmones que se modifican de lo que tienen sus antepasados ​​(dinosaurios) y, por supuesto, son mucho mejores, aunque solo si eres un pájaro. Claramente, los pulmones de mamíferos tomaron un camino diferente de evolución. Obviamente funcionó, ya que yo, un mamífero, estoy escribiendo esto en un teclado de computadora.