1. happivaatimus :Suuremmilla eläimillä on korkeampi hapenkysyntä johtuen niiden lisääntyneestä kehon massasta ja korkeammista aineenvaihduntasuhteista. Tämä tarkoittaa, että he vaativat enemmän happea solujen prosessien ja energiantuotannon ylläpitämiseksi.
2. Pinta -alan ja tilavuussuhteen :Eläimen koon kasvaessa sen hengityselinten pinta -ala (esim. Keuhkot) ei kasva suhteellisesti sen tilavuuden ja massan lisääntymiseen. Tämä luo haasteen riittävän hapen saamiseksi passiivisen diffuusion kautta hengityspintojen läpi.
3. diffuusiorajoitukset :Yksinkertainen diffuusio, prosessi, jolla kaasut liikkuvat hengityspintojen läpi, muuttuu vähemmän tehokkaaksi pidempien matkojen aikana. Suuremmissa eläimissä etäisyys hengityspinnasta syvempiin kudoksiin kasvaa, mikä tekee diffuusiosta vähemmän tehokasta.
4. verenkiertojärjestelmä :Suuremmilla eläimillä on laajempi verenkiertojärjestelmä, jonka veri on pidempi etäisyys keuhkoista kudoksiin ja takaisin. Tämä aiheuttaa ylimääräistä vastustuskykyä verenvirtaukselle, mikä tekee hapen kuljettamisesta tehokkaamman haastavamman kaikkiin kehon osiin.
Näiden haasteiden voittamiseksi suuret eläimet ovat kehittäneet erikoistuneita hengityselimiä, jotka parantavat hapen imeytymistä ja kaasunvaihtoa. Nämä mukautukset antavat heille mahdollisuuden vastata korkeampiin hapen vaatimuksiinsa ja ylläpitämään tehokasta hengitystä. Joitakin esimerkkejä suurten eläinten erityisistä hengityselimistä ovat:
- keuhkot :Nisäkkäillä, lintuilla ja joillakin matelijoilla on keuhkoja, erittäin taitettuja ja tehokkaita hengitysrakenteita, jotka lisäävät kaasunvaihdon pinta -alaa.
- ilmapussit :Linnuilla on ainutlaatuinen hengityselin, jossa ilmapussit parantavat ilman virtausta, vähentävät hengityspyrkimyksiä ja auttavat tehokkaassa kaasunvaihdossa.
- henkitorven järjestelmä :Hyönteiset ovat henkitorven järjestelmä, haarautuvien ilmaputkien verkko, joka toimittaa happea suoraan kudoksiin, ohittaen keuhkojen tarpeen.
- Gills :Vesien olennot, kuten kalat, on erikoistuneita kiiltoja, jotka uutetaan happea liuenneen veteen, jolloin ne voivat hengittää vesiympäristöissä.
Nämä erikoistuneet hengityselimet ovat kehittyneet vastaamaan suurten eläinten erityisiä fysiologisia vaatimuksia varmistaen riittävän hapen tarjonnan niiden koon ja aktiivisuuden tukemiseksi.