дыхательная система (эволюция)
в ходе эволюции у организмов развилась высокоорганизованная система органов дыхания.
у многих беспозвоночных животных, например, у кишечно-полостных, плоских и круглых червей еще нет специальных органов дыхания. у них газообмен со средой осуществляется всей поверхностью тела (рис. 189). впервые органы дыхания встречаются у морских кольчатых червей и водных членистоногих в виде пористых жабер, располагающихся по обеим сторонам тела и обильно снабжаемыми кровью. у моллюсков в мантийной полости развиваются пластинчатые жабры. однако уже у наземных членистоногих в углублениях тела имеются трахеи или листовидные легкие.
у водных хордовых дыхательная система связана с кишечником, причем наиболее просто она организована у ланцетника, у которого стенка глотки (передний отдел кишечника) пронизана жаберными щелями, пронизывающими весь передний отдел кишечника и открывающимися в околожаберную полость. у наземных хордовых жаберные щели развиваются лишь в эмбриональный период, после чего исчезают. дыхание у них осуществляется легкими, которые развиваются из выпячиваний кишечной стенки.
у млекопитающих развитие дыхательной системы достигает вершины (рис. 191). наряду с дальнейшим совершенствованием легких чрезвычайному развитию подвергаются воздухоносные пути.
развиваются бронхи второго, третьего и четвертого порядков, а также бронхиолы и альвеолы. развивается диафрагма, которая отделяет грудную полость от брюшной. наличие высокоспециализированных органов дыхания обеспечивает эффективный газовый обмен в легких (внешнее дыхание) и в тканях (внутреннее дыхание). появляются гортанные хрящи.
эволюция дыхательной системы зависима от колебаний в содержании атмосферного кислорода и углекислоты, поскольку жабры не чувствительны к изменению газового состава воздуха, а кожное дыхание не компенсирует этого недостатка жабер. начиная с позднего палеозоя, содержание атмосферного кислорода в разные времена. хотя фактические величины этих колебаний не определены, тем не менее, предполагают, что максимум содержания кислорода в атмосфере достигал 35%, а затем падал до 15% (при 21% в настоящее время).
повышенное содержание кислорода и одновременное уменьшение углекислоты повышало эффективность легочного дыхания, позвоночным в завоевании суши. более того, есть основания к допущению влияния кислородного ритма даже на эволюцию основных групп животных.
