Βράγχια: Τα βράγχια είναι εξειδικευμένα αναπνευστικά όργανα που βρίσκονται στα περισσότερα υδρόβια ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ψαριών, των καρκινοειδών και των μαλακίων. Τα βράγχια αποτελούνται από λεπτά νήματα ή πλάκες που αυξάνουν την επιφάνεια για αποτελεσματική απορρόφηση οξυγόνου. Καθώς το νερό περνά πάνω από τα βράγχια, το οξυγόνο διαχέεται στις μεμβράνες των βραγχίων στην κυκλοφορία του αίματος. Το οξυγονωμένο αίμα στη συνέχεια αντλείται σε όλο το σώμα, παρέχοντας οξυγόνο σε διάφορους ιστούς και όργανα.
Πνεύμονες: Μερικά υδρόβια ζώα, όπως τα πνευμονόψαρα και ορισμένες χελώνες, έχουν πνεύμονες παρόμοιους με αυτούς που βρίσκονται στα χερσαία σπονδυλωτά. Αναπνέουν ατμοσφαιρικό οξυγόνο βγάζοντας περιοδικά στην επιφάνεια και παίρνοντας αέρα στους πνεύμονές τους. Αυτά τα ζώα μπορούν προσωρινά να κρατήσουν την αναπνοή τους ή να κάνουν εναλλαγή μεταξύ της χρήσης των βραγχίων και των πνευμόνων, ανάλογα με τη διαθεσιμότητα οξυγόνου στο νερό.
Δέρμα: Ορισμένοι υδρόβιοι οργανισμοί, όπως ορισμένα αμφίβια (όπως οι βάτραχοι) και ορισμένα υδρόβια σκουλήκια, βασίζονται στη δερματική αναπνοή, όπου το οξυγόνο απορροφάται απευθείας από το δέρμα τους. Το δέρμα τους είναι πολύ αγγειοποιημένο, επιτρέποντας στο οξυγόνο να διαχέεται στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτή η μέθοδος αναπνοής συχνά συμπληρώνεται από άλλους αναπνευστικούς μηχανισμούς, όπως τα βράγχια ή οι πνεύμονες.
Εξειδικευμένες αναπνευστικές δομές: Μερικά υδρόβια έντομα και αραχνοειδείς έχουν μοναδικές αναπνευστικές δομές για τη λήψη οξυγόνου. Για παράδειγμα, οι νύμφες λιβελλούλες έχουν εξειδικευμένα αναπνευστικά όργανα που ονομάζονται τραχειακά βράγχια, τα οποία βρίσκονται στην κοιλιά τους και τους επιτρέπουν να απορροφούν οξυγόνο από το νερό. Τα ζωύφια του νερού και μερικά σκαθάρια χρησιμοποιούν δομές που μοιάζουν με αναπνευστήρα για να έχουν πρόσβαση στον ατμοσφαιρικό αέρα ενώ μένουν βυθισμένοι κάτω από το νερό.
Προσαρμογές ανταλλαγής οξυγόνου: Τα υδρόβια ζώα έχουν συχνά προσαρμογές για να ενισχύσουν την πρόσληψη οξυγόνου και να εξοικονομήσουν ενέργεια. Αυτές οι προσαρμογές μπορεί να περιλαμβάνουν:
- Ανταλλαγή αντίθετου ρεύματος: Στα βράγχια, η διάταξη των αιμοφόρων αγγείων δημιουργεί ένα σύστημα ανταλλαγής αντίθετης ροής. Καθώς το οξυγονωμένο νερό ρέει πάνω από τα βράγχια προς μία κατεύθυνση, το αποξυγονωμένο αίμα ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό μεγιστοποιεί τη διάχυση του οξυγόνου στην κυκλοφορία του αίματος ενώ ελαχιστοποιεί την απώλεια οξυγόνου πίσω στο νερό.
- Αυξημένη επιφάνεια βραγχίων: Πολλά υδρόβια ζώα έχουν αναπτύξει βράγχια με πολύπλοκες δομές, όπως ελάσματα ή νημάτια, τα οποία αυξάνουν την επιφάνεια που είναι διαθέσιμη για την απορρόφηση οξυγόνου.
- Μείωση του Μεταβολικού Ρυθμού: Ορισμένα υδρόβια ζώα, όπως τα πλάσματα των βαθέων υδάτων που ζουν σε περιβάλλοντα φτωχά σε οξυγόνο, έχουν εξελιχθεί ώστε να έχουν χαμηλότερους μεταβολικούς ρυθμούς. Αυτή η προσαρμογή εξοικονομεί οξυγόνο σε καταστάσεις όπου η διαθεσιμότητα οξυγόνου είναι περιορισμένη.
Διαθέτοντας εξειδικευμένες αναπνευστικές δομές, αποτελεσματικούς μηχανισμούς ανταλλαγής οξυγόνου και προσαρμογές για τη διατήρηση του οξυγόνου, τα υδρόβια ζώα είναι σε θέση να εξάγουν οξυγόνο από το υδάτινο περιβάλλον τους και να ευδοκιμούν στα αντίστοιχα οικοσυστήματα.