Z pierwocinami układu oddechowego spotykamy się po raz pierwszy u pierścienic. Jedna z gromad tego typu — mianowicie żyjące w wodach słonych wieloszczety — ma wykształcony zamknięty układ krwionośny. Tworzą go przede wszystkim dwa podłużne naczynia główne, połączone poprzecznymi naczyniami okrężnymi. Od tych naczyń odchodzą gałęzie obwodowe, zaopatrujące narządy wewnętrzne, a także skórę i skrzela. Zwłaszcza zaopatrzenie skóry jest bardzo obfite. Powstaje tu gęsta sieć drobnych naczyń włosowatych, obsługująca skórną wymianę gazową. Bogato unaczyniony aparat skrzelowy składa się z drzewkowato rozgałęzionych wyrostków skrzelowych. Wyrostki te najczęściej związane są z występującymi na poszczególnych odcinkach tułowia pranóżkami, czyli parapodiami. Przepływająca woda opłukuje osadzone na pranóżkach skrzela i zawarty w niej tlen przenika do krwi w naczyniach włosowatych. Do wody z kolei przechodzi dwutlenek węgla, wydalany zarówno przez skórę, jak i przez skrzela. Dalszemu udoskonaleniu podlega budowa układu oddechowego u mięczaków. Spotyka się je w wodach słonych mórz i oceanów, ale również w wodach słodkich, a także na lądzie. Są to zwykle zwierzęta wolno żyjące i tylko nieliczne z nich należą do pasożytów. Tryb życia, a przede wszystkim środowisko decydują u mięczaków o sposobie oddychania. Z budową narządów oddechowych tych zwierząt zapoznamy się na przykładzie dwóch gatunków: wodnej szczeżui i lądowego ślimaka winniczka. Szczeżuja jest małżem słodkowodnym, żyjącym zarówno w wodach stojących, jak i w rzekach. Ciało jej zamknięte jest w dwóch bocznych skorupkach muszli. Do skorupek tych przylega, powtarzając ich kształty, tzw. płaszcz okrywający narządy wewnętrzne. Pod płaszczem znajduje się jama płaszczowa, w której mieszczą się służąca do poruszania. Powierzchnia jamy płaszczowej oraz skrzeli pokryta jest urzęsionym nabłonkiem. Ruchy rzęsek wywołują w jamie' płaszczowej przepływ stałego prądu wody, którego kierunek określają tu specjalne otwory: syfon wciekowy i syfon wyciekowy. Woda wpływa oczywiście przez syfon wciekowy. Omywając skrzela ze wszystkich stron oddaje tlen krwi krążącej w naczyniach włosowatych, zabiera zaś dwutlenek węgla oraz produkty przemiany materii i wypływa przez syfon wyciekowy. Same skrzela mieszczą się po bokach ciała po obydwu stronach nogi. Każde z nich składa się z dwu tak zwanych półskrzeli — zewnętrznego i wewnętrznego. Każde z tych półskrzeli to z kolei dwie sitkowate blaszki połączone ze sobą u dołu, a także w licznych miejscach, mostkami łączącymi. Taka struktura powoduje oczywiście znaczne powiększenie powierzchni skrzelowej, a przecież o to właśnie chodzi. Ślimak winniczek dźwiga na grzbiecie spiralnie skręconą muszlę. U jej podstawy, po prawej stronie ciała, znajduje się niewielki otwór oddechowy, prowadzący do jamy płuc. Ściana tej jamy albo inaczej prymitywne płuca są od strony wnętrza pokryte gęstą siecią bardzo cienkościennych naczyń krwionośnych. W naczyniach tych krąży krew biorąca udział w wymianie gazowej. Narządy oddechowe stawonogów ulegają jeszcze większemu zróżnicowaniu aniżeli u mięczaków. Oczywiście stawonogi wodne są z reguły skrzelodyszne, natomiast u lądowych pojawiają się specjalne narządy oddechowe — tchawki oraz płucotchawki. Z budową skrzeli stawonogów zapoznamy się na przykładzie popularnego przedstawiciela gromady skorupiaków, mianowicie raka rzecznego. Większość Czytelników zna go zapewne ze swoich doświadczeń kulinarnych. Ten znacznych rozmiarów skorupiak ma ciało zbudowane z dwu podstawowych części. Przedni, nie rozczłonkowany odcinek ciała to głowotułów, tylny zaś, rozczłonkowany — to odwłok. Ze względu na umiejscowienie narządów oddechowych nas interesuje bliżej odcinek przedni. Powstał on w wyniku zrośnięcia się dwóch części ciała: głowy i tułowia. Z tylnej części głowy odchodzi fałd, czyli tarcza głowotułowia. Po grzbietowej stronie ciała tarcza ta zrasta się z odcinkami tułowia, natomiast na bokach tworzy wolne płaty przykrywające po każdej stronie jamę skrzelową. Nic też dziwnego, że płaty te nazywają się pokrywami skrzelowymi. Właściwe narządy oddechowe raka — skrzela — są więc umieszczone z boków tułowia w tych właśnie jamach skrzelowych. Każde ze skrzeli składa się z tzw. pnia osiowego i odchodzących od niego cylindrycznych, cewkowatych wyrostków, czyli nitek skrzelowych. Skrzela umieszczone są w czterech podłużnych rzędach, jeden nad drugim. Dochodzą do nich żyły skrzelowe rozgałęziające się jako naczynia włosowate w kanalikach nitek skrzelowych. Są one omywane wodą, która przepływa przez jamy skrzelowe; tu odbywa się nieprzerwanie wymiana gazowa między krwią i omywającą skrzele wodą. Zupełnie inaczej niż u skorupiaków wykształciły się narządy oddechowe u lądowych gromad stawonogów. Jedne z nich oddychają płucotchawkami, inne zaś tchawkami. Pierwszy typ narządów oddechowych obserwujemy u pajęczaków, której to gromady popularnym przedstawicielem jest pająk krzyżak. Narządami oddechowymi krzyżaka są dwa płuca o charakterystycznej blaszkowatej budowie i układ prostych tchawek, uchodzących do wspólnej kieszeni. Płuca komunikują się z otaczającym powietrzem poprzez dwa niewielkie otworki, zwane przetchlinkami płucnymi. Przetchlinki znajdują się w przedniej części odwłoka, na brzusznej powierzchni ciała, w pobliżu otworu płciowego. Prowadzą one do pojedynczego przedsionka płuc. Jest to woreczkowata przestrzeń, której przednią ścianę tworzą liczne równoległe w stosunku do siebie kieszonki, otwierające się szczelino-wato do przedsionka. Kieszonki te to właściwe płuca. Pooddzielane są one od siebie cienkimi ściankami, do których wnikają wąskie zachyłki jamy ciała zawierające zatoki żylne. W kieszonkach płucnych krąży bez przerwy powietrze i tu odbywa się wymiana gazowa z krwią zatok żylnych płuc. Tchawki pająka krzyżaka tworzą cztery wiązki nie rozgałęzionych cewek. Jak już wspomniano, uchodzą one do wspólnej kieszeni, otwierającej się małą poprzeczną szczeliną na brzusznej stronie ciała, tuż pod brodawkami przędnymi. Biorą one bezpośredni udział w wymianie gazowej bez pośrednictwa krwi. Właściwymi zwierzętami tchawkodysznymi są między innymi owady. Z budową układu oddechowego owadów zaznajomimy się śledząc układ tchawek u karaczana wschodniego, zwanego potocznie karaluchem. Tchawki karaczana podobnie jak i innych owadów powstały przez wpuklenie się do wnętrza ciała rureczek nabłonkowych, które wskutek tego mają ściany zbudowane z wewnętrznej wy ściółki chitynowej i zewnętrznej naskórkowej. Owe cewki tchawkowe rozgałęziają się drzewkowato wewnątrz ciała owada, oplatając wszystkie jego narządy wewnętrzne. Układ tchawek zachowuje podział segmentalny, ale łączy się cewkami podłużnymi i poprzecznymi w jedną organiczną całość. Ze światem otaczającym, a więc z powietrzem atmosferycznym, układ tchawek komunikuje się za pośrednictwem dziesięciu par otworków — przetchlinek. Dwie pary przetchlinek znajdują się na bocznych powierzchniach tułowia, osiem dalszych — na kolejnych odcinkach odwłoka. Wymiana gazowa za pomocą tchawek odbywa się w sposób oryginalny. Mianowicie dostarczają one powietrza do narządów i ich tkanek, a także transportują produkty przemiany materii, głównie zaś wymiany gazowej na zewnątrz. W związku z tym u owadów krew nie bierze udziału w procesach oddechowych, lecz spełnia jedynie czynności odżywcze i wydalnicze. Jeszcze jedną sprawę musimy poruszyć, zanim uznamy proces oddychania owadów za wyjaśniony. Otóż niektóre formy larwalne oddychają tlenem rozpuszczonym w wodzie. Wykształcają się u nich wówczas tzw. skrzelotchawki. Część zewnętrzna tych narządów bierze udział w wymianie gazowej i nazywana bywa skrzelami, natomiast układ tchawek we wnętrzu ciała rozprowadza jedynie powietrze wchłonięte przez skrzela. Rozpatrując różne rodzaje budowy narządów oddechowych prześledziliśmy je jak dotąd wyłącznie u bezkręgowców. A jak ta sprawa wygląda w typie strunowców? Okazuje się, że pierwotne strunowce, pędzące żywot w wodach, posługują się w celach wymiany gazowej skrzelami. Natomiast kręgowce lądowe przeszły całkowicie na płucny typ oddychania. A więc przede wszystkim, co to są skrzela kręgowców. Krótko można tu odpowiedzieć mniej więcej tak: są to bardzo cienkie i bardzo bogato unaczynione blaszki nabłonkowe, bez przerwy opłukiwane wodą. Oczywiście łączna powierzchnia takich blaszek skrzelowych jest proporcjonalna do wielkości ciała zwierzęcia i potrzeb tlenowych organizmu. W każdym razie jest to powierzchnia bardzo duża. Przyjrzyjmy się bliżej budowie narządu skrzelowego kręgowców wodnych. Okazuje się, że istnieją tu dwa odrębne typy budowy: skrzela workowate i skrzela łukowate. Skrzela workowate, obserwowane u kręgoustych (tu należą popularne niegdyś jako świetne zakąski minogi) to 6 do 14 par i worków skrzelowych, z których każdy łączy się z cewką jelitową za pomocą własnego wąskiego kanału. Przeciwległy koniec każdego worka otwiera się poprzez skórę na zewnątrz lub też wszystkie worki uchodzą do wspólnej rury uchodzącej na powierzchni skóry za ostatnim skrzelem. Wewnątrz worka znajdują się liczne blaszki (listwy) skrze-lowe. Opłukuje je ustawicznie prąd wody, który u okazów pływających przechodzi przez otwór gębowy, jamę ustną, jelito i worek. Jeśli zajdzie potrzeba, wymiana wody może być też zapewniona skurczami ścian samego worka skrzelowego. Skrzela łukowate, typowe zwłaszcza dla ryb, ale także występujące u płazów, mają inną budowę anatomiczną. Każde skrzele składa się z łuku skrzelowego i osadzonych na nim dwu szeregów listków skrzelowych. Zrąb łuku jest chrzestny lub kostny. Wzdłuż łuku biegną naczynia krwionośne, doprowadzające lub odprowadzające krew biorącą udział w wymianie gazowej. Na łuku osadzone są bardzo liczne listki skrzelowe, zaopatrzone we wtórne blaszki skrzelowe. W nich to właśnie rozprzestrzeniają się rozszerzone cienkościenne naczynia krwionośne, o których wspomniano wyżej. Przepływ wody, która opłukuje skrzela łukowate, odbywa się tu na podobnej zasadzie jak w poprzednim typie skrzeli. Po prostu woda wlewa się przez szparę ustną i jamę ustną do przedniej części jelita, skąd na zewnątrz wylewa się przez szpary skrzelowe pomiędzy łukami. Liczba szpar skrzelowych, a także ich struktura zewnętrzna są cechami gatunkowymi. U niektórych ryb wytwarza się np. skórny fałd — wieczko skrzelowe — który zamyka z boków skrzela, przez co powstaje komora skrzelowa. Wieczko to spełnia pożyteczną rolę zwłaszcza u węgorza, zamyka bowiem mocno komorę skrzelowa zapobiegając wysychaniu skrzeli, a to umożliwia rybie długie oddychanie tlenem zawartym w powietrzu. Poza rybami skrzela występują u postaci larwalnych (przejściowych) płazów. Znamy wszyscy postać rozwojową żaby — kijankę. W czasie jej przeobrażenia w formę ostateczną powstają u niej aż dwa pokolenia skrzeli, które w końcu całkowicie zanikają. Trzeba tu wspomnieć, że u wyższych kręgowców, takich jak gady, ptaki i ssaki, we wczesnych stadiach rozwoju zarodkowego zawiązują się łuki, a czasem rodzaj szpar, czyli kieszonek skrzelowych. Rozwijają się też obsługujące je naczynia i nerwy. Jednak dalsze koleje rozwojowe tych tworów idą w zupełnie innym kierunku niż rozwój skrzelil Tak więc u zwierząt tych właściwe czynne skrzela nie występują naj wet w rozwoju embrionalnym.