Ilmuwan dari Universitas Alaska di Fairbanks berhasil mengungkap proses evolusi atau asal usul vertebrata, termasuk manusia, hingga bisa memiliki kemampuan bernafas.
Michael Harris, pimpinan tim peneliti, mengungkapkan, “Untuk bernafas dengan paru-paru, Anda butuh lebih dari sekedar paru-paru. Anda perlu jejaring saraf yang peka terhadap karbon dioksida.”
Menurut Harris, jejaring saraf itulah yang membuat manusia atau golongan vertebrata lain mampu menghirup oksigen yang kemudian diubah oleh sel menjadi energi serta mengeluarkan karbon dioksida sebagai sisa metabolisme.
Proses evolusi kemampuan bernafas manusia dan vertebrata lain tak lepas dari perkembangan jejaring saraf yang peka karbon dioksida, yang oleh Harris disebut “generator irama”.
Dalam penelitiannya, Harris mencoba mencari asal usul generator irama tersebut. Ia meyakini, kemampuan bernafas tidak berasal dari hewan yang sudah punya paru-paru tetapi yang memiliki generator irama.
“Kami mencoba meneliti contoh hidup hewan yang tak bernafas, seperti lamprey dan mencoba melihat bukti generator iramna yang bisa melakukan aktivitas selain pernafasan,” kata Harris seperti dikutip Science Daily, Selasa (16/10/2012).
Lamprey merupakan jenis ikan primitif. Fauna itu tak punya paru-paru dan tak bernafas dengan mekanisme yang sama dengan vertebrata. Sebagai larva, lamprey hidup di lumpur. Sementara, oksigen dan makanan didapatkan dengan memompa air ke tubuhnya. Lamprey punya perilaku mirip batuk pada untuk membersihkan diri dari lumpur. Perilaku ini dikendalikan oleh pusat generator irama di otak.
“Kami berpikir bahwa perilaku batuk pada lamprey mirip dengan pernafasan pada amfibi,” kata Harris.
“Ketika kami mengambil otak lamprey dan mengukur aktivitas saraf yterkait pernafasan, kami menemukan pola yang menunjukkan aktivitas pernafasan dan generator irama yang sensitif dengan karbon dioksida,” sambung Harris.
Evolusi berjalan hingga kemampuan bernafas kemudian dimiliki oleh ikan. Dalam perkembangannya, terjadi evolusi yang memunculkan hewan darat, meliputi amfibi, reptil dan mamalia. Kemampuan bernafas pun terus berevolusi sesuai lingkungan yang dihadapi. Kemampuan bernafas manusia saat ini tidak terlepas dari proses panjang di belakangnya.