Zwierzęta wymieniają gazy, głównie tlen i dwutlenek węgla, poprzez różne układy oddechowe dopasowane do ich środowisk i stylu życia. Oto powszechne sposoby wymiany gazów u różnych grup zwierząt:
1. Płuca
- U ssaków lądowych (ssaki, ptaki, gady), płuca to wewnętrzne narządy do wymiany gazów.
- Zawierają liczne pęcherzyki płucne (pęcherzyki), zwiększające powierzchnię do wydajnej wymiany.
- Powietrze wpada do płuc w wdechu i jest wypuszczane w wydechu. Tlen wchłania się do krwi przez pęcherzyki, a CO2 uwalnia się.
2. Skrzela
- Skrzela to narządy oddechowe zwierząt wodnych (ryby, niektóre płazy).
- Składają się z cienkich, mocno naczynionych włókien zawieszonych w wodzie.
- Woda przepływa przez skrzeli, tlen jest wyciągany z wody przez włókna do krwi. CO2 uwalnia się do wody.
3. Układy tracheidowe
- Owady i niektóre inne bezkręgowce mają układ tracheidowy do wymiany gazów.
- Tracheje to gałąziąca się sieć rurek dostarczających tlen bezpośrednio do komórek i tkanek.
- Powietrze wpada przez spiracula (otwory na ciele), przechodzi tracheidami, dociera do komórek. CO2 dyfunduje w przeciwnym kierunku.
4. Oddech skórny
- Niektóre zwierzęta, np. niektóre płazy (żaby, salamandry) i bezkręgowce wodne (np. płaskościówki), polegają na oddechu skórnym.
- Tlen wchłania się i CO2 uwalnia się bezpośrednio przez skórę, która jest cienka i mocno naczyniona. Częstsze w środowiskach wilgotnych.
5. Dyfuzja i powierzchnia ciała
- Proste organizmy: gązki, meduzy, płaskościówki wymieniają gazy prostą dyfuzją przez powierzchnię ciała.
- Cała powierzchnia ciała jest narażona na wodę, co pozwala na wydajną wymianę.
6. Pompowanie buccalne
- Niektóre bezkręgowce morskie, np. ogórki morskie, używają pompowania buccalnego do wymiany gazów.
- Wciągają wodę do pyska, przepuszczają przez specjalny narząd – drzewo oddechowe, i wypuszczają. Tlen jest wyciągany z wody w tym procesie.
7. Oddech přímkowy (cloacalny)
- Niektóre żółwie wodne i płazy angażują oddech přímkowy.
- Wchłaniają tlen przez specjalną wyściółkę přímki, która to wielofunkcyjna komora do trawienia, rozmnażania i wydalania.
8. Komory dziobowe (branchial chambers)
- Końce polne i niektóre inne morskie pajęczaki mają komory dziobowe z zmodyfikowanymi kończynami działającymi jako skrzela.
- Te struktury ułatwiają wymianę gazów w zamkniętej przestrzeni.
Wybór układu oddechowego i specyficzne adaptacje zależą od środowiska, poziomu aktywności i historii ewolucyjnej zwierzęcia. Każdy system ma zalety i ograniczenia pod kątem wydajności i dostępności tlenu w otaczającym medium.