"Ewolucyjne różnicowanie się układów krążenia u bezkręgowców i kręgowców z uwzględnieniem ich płynów ustrojowych oraz roli tych układów w organizmie."

Układ krążenia jest jednym z wielu układów w organizmie zwierząt, niezbędnych dla ich prawidłowego funkcjonowania. Bez systemu naczyń krwionośnych zawarte w pokarmie cząstki organiczne nie mogłyby być dostarczane do narządów i tkanek. Poprzez układ krążenia usuwane są również zbędne produkty przemiany materii. Funkcje te są identyczne dla zwierząt kręgowych i bezkręgowych, a istniejące różnice w budowie tego układu pomiędzy grupami wykształciły się w toku ewolucji.

Zwierzęta kręgowe mają układ krążenia zbudowanych z tych samych elementów, tzn. serca, żył, tętnic, aorty i naczyń krwionośnych. Różnice w budowie systemu krążenia, jakie dokonały się w toku ewolucji dotyczą głównie budowy serca i związane były z wypieraniem przez system płucnego oddychania, systemu skrzelowego.

U najprostszych kręgowców - ryb serce złożone jest z czterech komór, które stanowią :stożek tętniczy, komora, przedsionek i zatoka żylna. Krew płynie ze stożka tętniczego do aorty a następnie do skrzeli, gdzie zostaje natleniona, następnie po przejściu przez aortę brzuszną dostarcza krew do wszystkich tkanek. Natomiast krew z żył dostaje się do zatoki żylnej.

Niektóre ryby wykazują pewne zmiany w budowie naczyń krwionośnych i serca, podobne do tych jakie zachowały się u współczesnych płazów. Przyjmuje się że z tych grup ryb właśnie wyewoluowały płazy. W sercach płazów nastąpiło podzielenie przedsionka na dwa- lewy i prawy , zatoka żylna ma wylot w przedsionku lewym. Skurcz komory serca powoduje wypchnięcie nieutlenionej krwi z prawego przedsionka do aorty a stąd do wielu drobnych tętnic płucnych. Utleniona krew znajdująca się w prawym przedsionku przechodzi do prawej komory i opuszcza ją dopiero pod koniec skurczu. Krew z komory prawej nie ma możliwości wpłynąć do tętnic płucnych ponieważ są ona zapełnione krwią , która napłynęła poprzednio. Krew może kilkakrotnie przepłynąć przez serce, nie dokonując pełnego obiegu po organizmie. Związane jest to ze zjawiskiem mieszania się krwi utlenionej z odtlenioną w komorze serca.

U płazów jak i u gadów wykształciła się przegroda w stożku tętniczym i komorze serca. Wraz z zanikiem skrzeli u płazów z żył i tętnic łuków skrzelowych ewolucja stworzyła połączenie aorty grzbietowej z brzuszną. Połączenia te nazwane są łukami aorty a całe krążenie krwi -obiegiem dużym , jaki występuje u ryb. W związku z przejęciem przez płuca funkcji oddechowych wykształcił się drugi obieg krwi, zwany płucnym lub małym. Niedoskonałością układu krwionośnego płazów jest mieszanie się krwi w komorze. Krew napływająca z płuc nie jest natleniona w dostateczny sposób, ponieważ miesza się z krwią która płynąc przez tkanki pozostawiła tam znaczną część tlenu oraz z krwią przepływająca przez naczynia krwionośne w skórze, zdobywając tam pewien zasób tlenu. W związku z utrudnieniami jakie przysparza mieszanie się krwi utlenowanej z nieutlenowaną ewolucja układu krwionośnego potoczyła się w kierunku rozdzielenia drogi żylnej krwi od tętniczej.

Serca gadów mają wprawdzie przegrodę w komorze serca jednak jest ona niecałkowita.

Kompletna przegroda dzieląca komorę na prawą i lewą występuje w sercu ptaków i ssaków. U zwierząt tych grup krew jest całkowicie zabezpieczona przed mieszaniem się. Stożek tętniczy jest zredukowany i stanowi tylko podstawę ujścia aorty i tętnic płucnych. Aby krew mogła zrobić pełny obieg przez ciało zwierzęcia, musi ona dwukrotnie przepłynąć przez serce. W związku z tym krew ptaków i ssaków jest natleniona znacznie lepiej niż krew płynąca w ciele zwierząt niższych. Silnie natlenowana krew pozwala na zwiększony metabolizm a tym samym na utrzymanie stałej temperatury ciała zwierzęcia nawet w zimnych warunkach. Dzięki temu właśnie ptaki i ssaki są zwierzętami stałocieplnymi.

Proste organizmy bezkręgowe nie mają wyodrębnionego układu krwionośnego, substancje odżywcze w obrębie komórki przenoszone są na zasadzie dyfuzji. U niektórych pierwotniaków, np. u ameby związki pokarmowe roznoszą się w jej ciele dzięki ruchom cytoplazmy jakie obserwowane są w czasie ruchu zwierzęcia. U tych organizmów prostych które nie mogą poruszać się ze względu na sztywną budowę ciała, cząstki pokarmowe roznosi rytmicznie przepływająca przez ich ciało cytoplazma. Jamochłony wykorzystują jamę chłonąco - trawiącą zarówno do trawienia jak i transportu cząstek odżywczych po całym organizmie. Cząstki te, z jamy chłonącej dostają się do jej komórek na zasadzie dyfuzji a stamtąd roznoszone są co całym ciele organizmu. Transport ten dodatkowo ułatwiają ruchy zwierzęcia.

U prostych zwierząt takich jak wypławki pokarm dostaje się do wnętrza organizmu przez otwór gębowy i trawiony w jamie gastralnej. Cząstki pokarmowe przedostają się do komórek warstw wewnętrznych na drodze dyfuzji. Z warstw tych przedostają się do warstwy środkowej z dużymi przestrzeniami międzykomórkowymi w której przepływa płyn tkankowy. Płyn ten przetransportowuje odżywcze związki do wszystkich komórek , transport ten jest wspomagany skurczami mięsni występującymi w ścianie ciała.

Wśród bezkręgowców istnieją takie gatunki, które posiadają zamknięty układ krążenia. Przykładem mogą być pierścienice. U zwierząt tych występuje krew oraz naczynia krwionośne , nie zróżnicowane jednak na żyły i tętnice. Na cały układ krwionośny składają się dwa duże naczynia- brzusznego i grzbietowego , których krew płynie w przeciwnych kierunkach. W naczyniu brzusznym -z przodu ciała do tyłu a w grzbietowym -odwrotnie. Od tych dużych naczyń uchodzą mniejsze dostarczające krew do skóry , jelita i innych części organizmu. Przepływ krwi z naczynia brzusznego do grzbietowego umożliwiają ,umieszczone w przedniej części ciała pięć, tętniących par naczyń. Dzięki nim układ krwionośny jest zamknięty.

U stawonogów i mięczaków występuje już prymitywne, workowate serce. Ich układ krążenia zbudowany jest z naczyń krwionośnych, które transportują krew z serca do specjalnych szczelin, skąd jest ona rozprowadzana po całym organizmie. PO okrążeniu wszystkich tkanek krew wraca z powrotem do tych naczyń a z nich do serca. W czasie krążenia krwi po organizmie, tkanki i narządy zaopatrywane są w tlen i związki odżywcze, usuwane zaś są z nich substancje zbędne i szkodliwe.

Serce ludzkie jest na najwyższym stadium rozwoju. Dzięki systemowi zastawek i rozruszników, serce to jest niezwykle wydajną pompą zaopatrującą w krew cały organizm. Dzięki krwi krążącej w żyłach i tętnicach możliwe jest wykorzystanie składników odżywczych uzyskanych z pokarmu w czasie trawienia oraz sprawna wymiana gazowa.