1。表面積と体積比の増加:
*生物がより大きく複雑になるにつれて、表面積と体積比が減少します。これは、ガス交換の量に比べて表面積が少ないことを意味します。
*単純な拡散だけでは、大きく複雑な生物の酸素需要を満たすには不十分になります。
2。細胞の内在化:
*多細胞生物では、ほとんどの細胞は外部環境から遠く離れた身体の奥深くにあります。
*すべてのセルの環境との直接ガス交換は不可能です。
3。特殊なガス交換面:
*哺乳類の肺や魚のえらのような特別な臓器は、効率的なガス交換のための大きな表面積を提供するために発達します。
*これらの臓器は、環境と循環系の間のガスの迅速な輸送を促進するために、非常に血管新生(多くの血管を含む)です。
4。効率的な輸送メカニズム:
*血管のネットワークを備えた循環系は、細胞に酸素を供給し、二酸化炭素を除去する上で重要な役割を果たします。
*この効率的な輸送システムは、体内のすべての細胞に一定の酸素を維持するために不可欠です。
5。規制と制御:
*ガス交換用の特別な臓器は、制御および規制されたガス交換を可能にします。
*たとえば、呼吸速度と深さを調整して、体の変化する酸素需要を満たすことができます。
要約すると、多細胞生物にはガス交換のための特殊な臓器が必要であり、表面積と体積比が低く、細胞が内在化されており、ガスに効率的な輸送メカニズムが必要です。これらの臓器は大きな表面積を提供し、非常に血管新生であり、調節されたガス交換を促進し、酸素の効率的な送達と体全体の二酸化炭素の除去を可能にします。