§ 7. Дыхание животных

Животным нужна энергия для движения, роста, поддержания работы органов и размножения. У большинства она высвобождается при окислении органических веществ с участием кислорода. При этом образуются углекислый газ и вода. Поэтому дыхание нельзя свести только к вдоху и выдоху: оно включает газообмен со средой, доставку газов к клеткам и процессы использования кислорода. Конкретное устройство дыхательной системы зависит от условий обитания животного.

У мелких и тонких организмов газы могут проходить через всю поверхность тела. Для такого газообмена поверхность должна быть достаточно большой по отношению к объёму, тонкой и влажной. Усложнение и увеличение размеров тела требуют специальных органов. В воде распространены жабры — структуры с большой поверхностью, через которую кислород переходит из воды во внутреннюю среду, а углекислый газ удаляется в обратном направлении.

У рыб жаберные лепестки пронизаны многочисленными кровеносными сосудами. Вода проходит через рот и омывает жабры, а кровь уносит поступивший кислород к органам. Насекомые дышат иначе: воздух через дыхальца попадает в систему разветвлённых трахей и доставляется непосредственно к тканям. Этот пример показывает, что транспорт кислорода не всегда выполняется кровью. Один и тот же жизненно важный процесс может обеспечиваться различными по строению системами.

Наземные позвоночные используют лёгкие, защищённые внутри тела от быстрого высыхания. У земноводных существенна также роль кожи, у пресмыкающихся дыхательная поверхность увеличивается благодаря внутренним перегородкам. У птиц лёгкие связаны с воздушными мешками, у млекопитающих развиты многочисленные лёгочные пузырьки. Во всех случаях увеличение поверхности и её контакт с кровью улучшают газообмен. Органы дыхания и движения дыхательной среды должны работать согласованно, особенно при высокой физической активности.