Agora, pensemos em um animal aquático, como um peixe, e em um animal terrestre, como um cavalo. Os dois respiram, certo? Sim, mas, como veremos, por mais que o objetivo seja o mesmo, a forma pela qual se dá é diferente. Então, porque é necessário respirar? Para realizar troca de gases. As células animais precisam de oxigênio para produção de energia e o obtém do ambiente. Nesse processo de obtenção de energia, chamado de respiração celular, se tem como produto o gás carbônico que, por ter alguns efeitos tóxicos no organismo, precisa ser eliminado. Essa obtenção e eliminação dos gases com o meio é feita por difusão.
O meio em que o animal vive, ar ou água, influencia diretamente na maneira como vão ocorrer essas trocas. Isso porque em ambiente terrestre há maior disponibilidade de oxigênio do que no ambiente aquático e, além disso, se difunde mais rápido e, requerendo menos gasto de energia. Fatores como temperatura e altitude influenciam na quantidade de oxigênio disponível. Águas mais quentes apresentam menores porcentagens de oxigênio, dificultando mais ainda a respiração dos animais que ali vivem. Isso porque, em geral, são animais ectotérmicos, ou seja, regulam suas taxas metabólicas de acordo com a temperatura do ambiente. Se a temperatura aumenta, o mesmo ocorre com o metabolismo e, com isso, a necessidade de respirar. Mas como respirar mais em um meio que possui menos oxigênio disponível? Complicado, né? Em ambientes mais altos, a quantidade desse gás também é menor, afetando animais de respiração aérea. É por isso que, quando jogadores de futebol vão jogar em algum lugar de maior altitude, é necessário um treino adaptado, pois é mais difícil respirar nesses locais.
Agora que vimos fatores que influenciam e limitam as trocas gasosas, vamos entender as adaptações que os animais encontraram para lidar com elas. Anfíbios larvais e alguns insetos possuem brânquias externas, que tem como vantagem a maximização da área de superfície, facilitando a difusão. Porém, por serem expostas, são vulneráveis a lesões e ataques de predadores. Com isso, uma vantagem evolutiva foi o aparecimento de brânquias internas. Nesse caso, a estrutura morfológica das brânquias é o que facilita a difusão. Elas são formadas por muitos filamentos, branquiais e lamelas, que, juntos, diminuem a distância de difusão. Além disso, o fato da água fluir unidirecionalmente e haver um fluxo contracorrente também facilitam o processo respiratório. É encontrada em todos os peixes, muitos moluscos e artrópodes.
Os insetos apresentam respiração traqueal, que consiste em túbulos ramificados preenchidos por ar e encontrados em todos os tecidos corporais. Esse sistema possui uma grande área superficial, o que facilita as trocas gasosas. Através dos espiráculos, há conexão com o ar. Essas estruturas podem se abrir, realizando as trocas, e se fechar, para evitar grandes perdas de água. Nesses animais, esse sistema está intimamente relacionado com o sistema circulatório, já que os dois são realizados pelas mesmas estruturas.
Com a conquista do ambiente terrestre, evoluíram os pulmões, que
possuem grandes áreas de superfície. Isso porque são estruturas divididas e apresentam a capacidade de se inflar e desinflar, caracterizada como o processo de ventilação pulmonar. Anfíbios, répteis, aves e mamíferos apresentam respiração pulmonar. Mas claro que cada grupo possui adaptações específicas para seu hábito de vida. Os anfíbios também apresentam respiração cutânea quando estão em ambiente úmido e seu pulmão é saculiforme. Já os répteis apresentam um pulmão um pouco mais desenvolvido, com dobras internas que aumentam a capacidade respiratória. As aves possuem pulmões menores que os dos mamíferos e, junto a eles, uma adaptação interessante: os sacos aéreos! Eles estão conectados aos pulmões e atuam movendo o ar de acordo com a diferença de pressão. Nos mamíferos, o pulmão é grande e apresenta alvéolos, pequenas bolsas que auxiliam no processo respiratório. Até mesmo mamíferos aquáticos, como baleias, possuem pulmões e precisam ir à superfície para respirar!
Mas e vocês já ouviram falar nos peixes pulmonados? Como assim, são peixes e respiram por pulmões? Isso é possível? Eles são peixes, sim, e vivem em ambiente aquático, animais que respiram por brânquias, quando há água. Porém, possuem estruturas pulmonares primitivas e as utilizam quando não há água como recurso. É uma novidade e vantagem evolutiva importante que nos ajuda a entender o processo e
surgimentos dos pulmões em outros grupos animais.
Por fim, existem animais mais simples, que não possuem estruturas especializadas para a realização de trocas gasosas. Eles realizam, então, essa função totalmente por difusão através das células do corpo, que estão em contato direto com o meio. É o tipo de respiração que encontramos em Poríferos e Cnidários. Já em Platelmintos, Nematelmintos e Anelídeos, onde já existem tecidos de revestimento, a respiração é chamada de cutânea.
