Промывание дыхательных поверхностей

Промывание дыхательных поверхностей позволяет увеличить газообмен в жабрах еще в несколько раз за счет подведения к ним постоянно свежей воды. Одни организмы достигают промывания жабр за счет прокачивания через них воды (двустворки), другие – за счет ритмичных колебаний самих жабр или жаберных крышек (как большинство рыб, многие поденки и ракообразные), третьи – за счет активного плавания (как акулы). Дополнительно к этому многие животные с кровеносной системой устроены так, что кровь в жабрах течет навстречу току воды снаружи (что дает максимальную скорость диффузии). Правда, скорость крови в узких капиллярах обычно все равно намного меньше скорости воды снаружи, так что этот эффект играет второстепенную роль.

Кровь как приспособление к дыханию.

Основная дыхательная роль крови и кровеносной системы – перенос растворенного кислорода от дыхательных поверхностей тела ко всем внутренним органам, а особенно к тем, где идет интенсивная работа – требуется много энергии и дет быстрое окисление глюкозы. Больше всего кислорода обычно потребляют работающие мышцы. Глюкозу для них, впрочем, тоже переносит кровь. Для увеличения дыхательной мощности крови созданы применяются специальные «дыхательные пигменты» – хитрым образом устроенные белковые молекулы, способные связывать в больших количествах молекулярный кислород, таким образом ускоряя его диффузию в органах дыхания и скорость его переноса с кровью. Наиболее известным и распространенным переносчиком кислорода является гемоглобин. Именно он окрашивает кровь в красный цвет. Насыщение крови гемоглобином позволяет увеличить ее кислородную емкость в несколько десятков раз – и это оказывается более мощным (хотя биохимически более сложным) усовершенствованием, чем разрастание дыхательных поверхностей. Поэтому самые приспособленные к заморам донные беспозвоночные (трубочник и мотыль) имеют красный цвет – у них в крови много гемоглобина (как и у теплокровных позвоночных с их высоким уровнем метаболизма). Кроме гемоглобина, как дыхательные пигменты известны гемоцианин (синий, у брюхоногих моллюсков, крабов, омаров), гемоэритрин (фиолетовый, у сипункулид и приапулид) и хлорокруорин (зеленый, у некоторых полихет).

Оксифильность

Оксифильность - обитание данного вида приурочено к богатым кислородом водам. Оксифильность позволяет, при прочих равных, тратить минимальные ресурсы на развитие жаберных поверхностей, их защиту и кровоснабжение. Поэтому в биотопах, всегда богатых кислородом, оксифильные организмы обычно выигрывают конкурентную борьбу с эврибионтами и доминируют. С другой стороны, богатые кислородом водоемы, как правило, чистые (то есть бедные органикой и вообще питанием), холодные и часто лишены мягких субстратов. Это в первую очередь горные и тундровые, в меньшей степени лесные реки, озера и ручьи. Поэтому расплачиваться за оксифильность приходится усилением конкурентной борьбы за пищу, то есть гонкой вооружений по пищедобывающему аппарату, а также холодноводностью (что для пойкилотермных животных значит замедление общего метаболизма и размножения).