Faktor lain yang menunjukkan kemustahilan dari skenario evolusi reptilia-burung adalah struktur paru-paru burung, yang tidak bisa dijelaskan oleh teori evolusi.
Pada hewan-hewan darat, aliran udara adalah dua arah. Saat menarik napas, udara mengalir melalui saluran dalam paru-paru (rongga bronkhial), berakhir pada kantung-kantung udara kecil (alveolus). Pertukaran oksigen dan karbondioksida terjadi di sini. Kemudian, pada saat mengeluarkan napas, udara yang telah dipakai ini berbalik arah dan kembali keluar dari paru-paru melalui jalur yang sama.
Akan tetapi pada burung, [alur] udara adalah satu arah. Udara baru masuk pada ujung yang satu, dan keluar melalui ujung yang lain. Berkat kantung udara khusus di sepanjang saluran, udara selalu mengalir dalam satu arah melalui paru-paru burung. Dengan cara ini, burung mampu menghirup udara tanpa berhenti. Ini memenuhi kebutuhan energi yang tinggi dari burung. Sistem pernafasan yang istimewa ini dijelaskan oleh Michael Denton dalam bukunya A Theory in Crisis:
Pada burung, bronkhus utama terpecah menjadi saluran-saluran kecil yang menembus jaringan paru- paru. Struktur yang disebut parabronkhus ini akhirnya berhubungan satu sama lain, membentuk sistem sirkulasi yang utuh sehingga udara mengalir satu arah melalui paru-paru. ..Struktur paru-paru dari burung dan keseluruhan tata kerja sistem pernafasan ini cukup unik. Tidak ada paru-paru spesies vertebrata lain yang diketahui mendekati sistem [pernafasan] burung. Lebih jauh lagi, sistem ini dalam semua bagian utamanya adalah sama pada berbagai burung seperti kolibri, burung unta dan elang.111
Hal yang penting adalah bahwa paru-paru reptilia, dengan aliran udara dua arahnya, tidak mungkin berevolusi menjadi paru-paru burung beraliran satu arah, karena tidak mungkin ada sebuah bentuk peralihan di antara mereka. Supaya suatu hewan bisa hidup, mereka harus tetap bernafas, dan berbaliknya struktur paru-paru melalui perubahan pada desainnya tak ayal lagi akan berakhir pada kematian. Menurut teori evolusi, perubahan ini harus terjadi secara bertahap selama jutaan tahun, sementara itu hewan dengan paru-paru yang tidak bekerja akan mati dalam beberapa menit.
Ahli biologi molekuler Michael Denton, dari University of Otago di Selandia Baru, menyatakan bahwa tidak mungkin menjelaskan secara evolusi mengenai paru-paru burung:
Bagaimana suatu sistem pernafasan yang sama sekali berbeda ini dapat berevolusi secara bertahap dari desain baku vertebrata adalah sungguh-sungguh tak terbayangkan, khususnya dengan mengingat bahwa fungsi pernafasan sungguhlah vital bagi kehidupan suatu organisme hingga kegagalan terkecil dalam fungsinya akan membawa kepada kematian dalam beberapa menit. Sebagaimana bulu yang tidak bisa berfungsi sebagai suatu organ terbang sampai bagian pengait dan duri-duri kecil bulunya beradaptasi secara bersamaan untuk berkaitan secara sempurna, demikian pula paru-paru burung tidak bisa berfungsi sebagai organ pernafasan hingga sistem parabronkhus yang memenuhinya serta sistem kantung udara yang menjamin pasokan udara bagi parabronkhus benar-benar telah berkembang dan bisa berfungsi bersamaan dalam paduan yang sempurna.112
Singkatnya, perubahan dari paru-paru darat menjadi paru-paru burung adalah mustahil, karena bentuk peralihan tidak akan bermanfaat.
Satu hal lagi yang perlu disebutkan di sini adalah bahwa reptilia memiliki sistem pernafasan tipe diafragma, sedangkan burung memiliki sistem kantung udara perut bukan diafragma. Struktur yang berbeda ini juga membuat evolusi antara dua tipe paru-paru ini menjadi mustahil, seperti yang dikatakan John Ruben, seorang pakar dalam bidang fisiologi pernafasan, sebagai berikut:
Tahap paling awal dari perubahan sistem kantung udara abdominal burung dari ventilasi-diafragma pendahulunya akan memerlukan seleksi atas hernia-diafragma pada taksa peralihan antara theropoda dengan burung. Kondisi yang melemahkan itu akan segera membahayakan seluruh perangkat ventilasi paru-paru dan sepertinya sangat tidak mungkin menjadi suatu keuntungan selektif apa pun.113
Satu lagi desain struktur menarik lain dari paru-paru burung yang menyangkal teori evolusi adalah kenyataan bahwa paru-paru burung tidak pernah kosong dari udara, dan karenanya tidak pernah dalam bahaya karena kempis. Michael Denton menjelaskan hal ini:
Bagaimana sistem pernafasan yang berbeda ini bisa berevolusi secara bertahap dari desain baku vertebrata tanpa ada semacam arah tujuan adalah, sekali lagi, sangat sulit untuk dibayangkan, khususnya mengingat bahwa pemeliharaan fungsi sistem pernafasan benar-benar vital bagi kehidupan suatu organisme. Lebih jauh lagi, fungsi dan bentuk yang unik dari paru-paru burung mengharuskan tambahan sejumlah adaptasi khusus selama perkembangan burung. Sebagaimana H. R. Dunker, salah seorang ahli dalam bidang ini, menjelaskan, karena pertama, paru-paru burung melekat dengan kokoh pada dinding tubuh dan oleh karena itu volumenya tidak bisa mengembang , dan kedua, karena diameter kapiler paru- paru yang kecil dan tingginya tekanan permukaan yang dihasilkan dari cairan apapun didalamnya, paru- paru burung tidak bisa mengembang lagi dari keadaan mengempis seperti yang terjadi pada semua
vertebrata lainnya setelah lahir. Kapiler udaranya tidak pernah mengempis seperti alveolus spesies vertebrata yang lain; tetapi, saat mereka tumbuh menjadi jaringan paru-paru, parabronkhusnya sejak awal merupakan saluran terbuka yang terisi udara atau cairan.114
Dengan kata lain, saluran di dalam paru-paru burung sangatlah sempit sehingga kantung udara di dalam paru-paru mereka tidak bisa penuh dengan udara dan kosong lagi, sebagaimana pada hewan darat.
Jika paru-paru seekor burung mengempis habis, burung itu tidak akan pernah bisa mengembangkannya lagi, atau paling tidak akan sangat kesulitan untuk melakukannya. Untuk alasan ini, kantung udara yang terdapat pada keseluruhan paru-paru menjadikan aliran udara yang tetap selalu mengalir, inilah yang melindungi paru-paru dari mengempis.
Tentu saja sistem ini, yang sangat berbeda dari paru-paru reptilia dan vertebrata yang lain, dan
didasarkan pada keseimbangan yang amat lembut, tidak mungkin muncul dari mutasi tanpa ―kesadaran‖,
setahap demi setahap, seperti yang dinyatakan teori evolusi. Beginilah cara Denton menggambarkan struktur paru-paru burung ini, yang, sekali lagi, membantah Darwinisme:
Paru-paru burung membawa kita sangat dekat untuk menjawab tantangan Darwin: ―Jika bisa ditunjukkan bahwa setiap organ kompleks yang ada, yang tidak mungkin terbentuk oleh banyak perubahan kecil bertahap, maka teori saya akan benar-benar runtuh.‖115
