2. Еволюція дихального апарата

У процесі філогенезу виробилися такі типи дихання:

• Дифузне,

• Шкірне,

• Кишкове,

• Зяброве,

• Трахейне,

• Легеневе.

Коротко зупинимося на цих типах.

1. Дифузне – характерно для низькоорганізованих тварин із зниженням рівнем обміну. Не потребує для свого здійснення ніяких спеціальних органів, але може здійснюватися тільки у вологому середовищі і накладає обмеження на розмір тварини. Дифузія ефективна тільки на відстані в 0,5 - 1 мм. Цей тип дихання характерний для найпростіших – амеб, інфузорій, а також для кишковопорожнинних і плоских хробаків.

2. Шкірний тип дихання характерний для тварин декілька більшого розміру, для його здійснення необхідна хоча б примітивна кровоносна система. Шкірне дихання — це єдиний шлях газообміну у багатьох безхребетних: губок, кишковопорожнинних, більшості червів, та найпримітивніших представників різних тинів тварин. Кисень, що дифундує крізь шкіру у кільчастих червів, далі через кров надходить до всіх органів тіла. Шкірне дихання відіграє істотну роль в газообміні і у багатьох тварин, що мають спеціалізовані дихальні органи: у молюсків, голкошкірих, круглоротих, риб, амфібій і навіть у деяких плазунів. Дихальні гази (кисень і вуглекислий газ) проникають крізь біологічні мембрани лише у розчиненому стані. Якщо для водних організмів лімітуючим чинником дихання є кількість розчиненого у воді кисню, то для наземних тварин газообмінна поверхня тіла обов'язково має бути зволожена секретом шкірних залоз чи періодичним зануренням у воду (дощові черви, земноводні)

3. Кишкове дихання не має самостійного значення і виступає як доповнення до шкірного і зябрового.

4. Зябровий тип дихання характерний для багатьох тварин, що живуть у воді, зокрема для риб. При цьому типі дихання газообмін здійснюється зябрами, що подають собою численні ніжні листочки, багаті кровоносними судинами. Кисень, розчинений у воді, проникає через тонку поверхню зябер у їхні капіляри, а вуглекислий газ через зябра виділяється з крові у воду. Всі перераховані вище типи подиху характерні для водяного або вологого середовища існування. З переходом до наземного способу життя дихання починає здійснюватися з використанням трахей і легень.

Чому це відбувається?

Для дихання необхідна тільки волога поверхня. У умовах суші тваринам же припадає боротися з утратами рідинами. Шкірні покрови стають усе більш щільними, дифузія газів через них утруднена. Для порівняння: жаба може одержувати через шкіру біля третини необхідного їй кисню, а СО₂ виводиться через шкіру більш ніж на 60 %. У людини і сільськогосподарських тварин через шкіру виводиться біля 1,4 % СО₂.

Тому у тварин, що живуть на суші, в основному використовуються тільки такі органи дихання, як трахеї і легені.

Трахеї – це трубочки, по котрим повітря проникає в тканини тварини, аж до окремих клітин. Така система високоефективна, але накладає істотні обмеження на розміри тварин. До трахейнодихаючих тварин відносяться комахи (бджоли, тутовий шовкопряд).

5. Трахейне дихання здійснюється спеціалізованою дихальною системою, яка доставляє кисень повітря до кожного органа, тканини, клітини без участі крові чи гемолімфи та їхніх кров'яних пігментів. Трахейна система є у комах, багатоніжок та багатьох хеліцерових

6. Легеневе дихання. У птиць і ссавців, до яких відносяться переважна більшість сільськогосподарських тварин, органами дихання є легені.