Skrzela: Skrzela to wyspecjalizowane narządy oddechowe występujące u większości zwierząt wodnych, w tym ryb, skorupiaków i mięczaków. Skrzela składają się z cienkich włókien lub płytek, które zwiększają powierzchnię w celu efektywnej absorpcji tlenu. Gdy woda przepływa przez skrzela, tlen przedostaje się przez błony skrzelowe do krwioobiegu. Natleniona krew jest następnie pompowana po całym organizmie, dostarczając tlen do różnych tkanek i narządów.
Płuca: Niektóre zwierzęta wodne, takie jak dwudyszne i niektóre żółwie, mają płuca podobne do tych występujących u kręgowców lądowych. Oddychają tlenem atmosferycznym, okresowo wynurzając się na powierzchnię i wciągając powietrze do płuc. Zwierzęta te mogą chwilowo wstrzymać oddech lub przełączać się między używaniem skrzeli i płuc, w zależności od dostępności tlenu w wodzie.
Skóra: Niektóre organizmy wodne, takie jak niektóre płazy (takie jak żaby) i niektóre robaki wodne, polegają na oddychaniu skórnym, podczas którego tlen jest wchłaniany bezpośrednio przez skórę. Ich skóra jest silnie unaczyniona, co umożliwia dyfuzję tlenu do krwioobiegu. Ta metoda oddychania jest często uzupełniana przez inne mechanizmy oddechowe, takie jak skrzela lub płuca.
Specjalistyczne konstrukcje oddechowe: Niektóre owady wodne i pajęczaki mają unikalne struktury oddechowe umożliwiające pozyskiwanie tlenu. Na przykład nimfy ważek mają wyspecjalizowane narządy oddechowe zwane skrzelami tchawiczymi, które znajdują się na ich odwłoku i umożliwiają im wchłanianie tlenu z wody. Pluskwy wodne i niektóre chrząszcze wykorzystują struktury przypominające fajki, aby uzyskać dostęp do powietrza atmosferycznego, pozostając zanurzonymi pod wodą.
Adaptacja wymiany tlenu: Zwierzęta wodne często mają adaptacje zwiększające pobór tlenu i oszczędzające energię. Dostosowania te mogą obejmować:
- Wymiana przeciwprądowa: W skrzelach układ naczyń krwionośnych tworzy przeciwprądowy system wymiany. Gdy natleniona woda przepływa przez skrzela w jednym kierunku, odtleniona krew przepływa w przeciwnym kierunku. Maksymalizuje to dyfuzję tlenu do krwioobiegu, minimalizując jednocześnie utratę tlenu z powrotem do wody.
- Zwiększona powierzchnia skrzeli: Wiele zwierząt wodnych rozwinęło skrzela o złożonej strukturze, takiej jak blaszki lub włókna, które zwiększają powierzchnię dostępną do absorpcji tlenu.
- Zmniejszenie tempa metabolizmu: Niektóre zwierzęta wodne, takie jak stworzenia głębinowe żyjące w środowiskach ubogich w tlen, ewoluowały, aby mieć niższe tempo metabolizmu. Ta adaptacja oszczędza tlen w sytuacjach, w których dostępność tlenu jest ograniczona.
Posiadając wyspecjalizowane struktury oddechowe, wydajne mechanizmy wymiany tlenu i przystosowania do oszczędzania tlenu, zwierzęta wodne są w stanie pobierać tlen ze środowiska wodnego i rozwijać się w swoich ekosystemach.