Еволюція органів дихання хордових.

У ході еволюції в організмів розвинулася високоорганізована система органів дихання.

2 типи: водне і повітряне.

У нижчих хордових тварин - передня частина кишкової трубки. У стінках глотки є 100-150 пар зябрових щілин (щілини в глотці).

У риб - на міжзяброві перегородках - численні епітеліальні вирости - зяброві пелюстки. Еволюція: число зябрових перегородок скорочується, але збільшується число зябрових пелюсток. Зябра утворюються з заглибин глотки у вигляді зябрових мішків (у риб 5 пар) а потім перегородки з пелюстками. У земноводних мішкоподібні легкі аналогічні плавального міхура кистеперих. Це два мішки, з'єднаних з щільною гортанно-трахейной камерою. Стінки мішків гладкі, тонкі, з невеликими перегородками. Повітроносні шляхи слабо диференційовані. Основним органом дихання служить шкіра. У рептилій - шкіра вимикається з дихання, тому що рогові лусочки перешкоджають. Легкі ніздрюваті. На стінках легеневих мішків розгалужені перегородки. Прогресивні зміни у повітроносних шляхах. У трахеї формуються хрящові кільця, розділяючись, вона дає два бронхи.

У птахів губчасті легкі, пронизані бронхами.

У ссавців деревовидне розгалуження бронхів. На кінцях бронхів - альвеоли. Діафрагма поділяє порожнину тіла на грудну і черевну. Поверхня легенів ссавців у 50-100 разів більше поверхні тіла, тобто основні напрямки еволюції - збільшення дихальної поверхні, відокремлення повітроносних шляхів. У багатьох безхребетних тварин, наприклад, у кишково-порожнинних, плоских і круглих червів ще немає спеціальних органів дихання. У них газообмін з середовищем здійснюється всією поверхнею тіла. Впершеоргани дихання зустрічаються у морських кільчастих хробаків і водних членистоногих у вигляді пористих жабер, розташованих по обидва боки тіла і рясно забезпечується кров'ю. У молюсків в мантійної порожнини розвиваються пластинчасті зябра. Проте вже у наземних членистоногих в заглибинах тіла є трахеї або листоподібні легені.

У водних хордових дихальна система пов'язана з кишечником, причому найбільш просто вона організована у ланцетника, у якого стінка глотки (передній відділ кишечника) пронизана зябровими щілинами, що пронизують весь передній відділ кишечника і що відкриваються в околожаберная порожнину. В наземних хордових зяброві щілини розвиваються лише в ембріональний період, після чого зникають. Дихання у них здійснюється легкими, які розвиваються з випинань кишкової стінки.

Зябровий апарат у хордових еволюціонував у напрямку освіти зябрових пелюсток. Зокрема, у риб розвинулося 4-7 зябрових мішків, які є щілинами між зябровими дужками і містять велику кількість пелюсток, які пронизані капілярами. У риб в диханні бере участь також повітряний міхур.

Легкі еволюціонували в напрямку збільшення дихальної поверхні, що призвело до утворення бронхів і бронхіол. Вперше легкі з'являються у земноводних, представляючи собою порожні мішки. Однак у них в диханні ще бере участь шкіра. У рептилій відбувається подальша диференціювання органів дихання, Зокрема, будова легень ускладнюється, в результаті чого в них утворюються комірчасті структури (поперечини). З'являються бронхи. У птахів легкі представляють собою губчасті освіти, розвиваються розгалуження бронхів.

У ссавців розвиток дихальної системи досягає вершини Поряд з подальшим вдосконаленням легких надзвичайного розвитку піддаються повітроносні шляхи.

Розвиваються бронхи другого, третього і четвертого порядків, а також бронхіоли і альвеоли. Розвивається діафрагма, яка відділяє грудну порожнину від черевної. Наявність високоспеціалізованих органів дихання забезпечує дуже ефективний газовий обмін у легенях (зовнішнє дихання) і в тканинах (внутрішнє дихання). З'являються гортанні хрящі.

Еволюція дихальної системи залежна від коливань у змісті атмосферного кисню і вуглекислоти, оскільки зябра не чутливі до зміни газового складу повітря, а шкірне дихання не компенсує цього недоліку жабер. Починаючи з пізнього палеозою, зміст атмосферного кисню коливалося в різні часи. Хоча фактичні величини цих коливань не визначено, тим не менш, припускають, що максимум вмісту кисню в атмосфері досягав 35%, а потім падав до 15% (при 21% в даний час).

Підвищений вміст кисню і одночасне зменшення вуглекислоти підвищувало ефективність легеневого дихання, допомагаючи хребетним в завоюванні суші. Більше того, є підстави до припущення впливу кисневого ритму навіть на еволюцію основних груп тварин.