1. zahteva za kisik :Večje živali imajo večje skupno povpraševanje po kisiku zaradi povečane telesne mase in višjih hitrosti presnove. To pomeni, da potrebujejo več kisika za vzdrževanje svojih celičnih procesov in proizvodnje energije.
2. Razmerje med površino in prostornino :Ko se velikost živali povečuje, se površina njenega dihalnega sistema (npr. Pljuča) ne poveča sorazmerno s povečanjem volumna in mase. To ustvarja izziv pri pridobivanju dovolj kisika s pasivno difuzijo po dihalnih površinah.
3. Omejitve difuzije :Preprosta difuzija, postopek, s katerim se plini gibljejo po dihalnih površinah, postane manj učinkovit na daljših razdaljah. Pri večjih živalih se razdalja od dihalne površine do globljih tkiv poveča, zaradi česar je difuzija manj učinkovita.
4. krvni sistem :Večje živali imajo obsežnejši krvni sistem, z daljšo razdaljo, da kri potuje iz pljuč do tkiv in nazaj. To ustvarja dodatno odpornost na krvni pretok, zaradi česar je bolj zahtevno za učinkovito prevoz kisika na vse dele telesa.
Za premagovanje teh izzivov so velike živali razvile specializirane dihalne organe, ki povečujejo vnos kisika in izmenjavo plina. Te prilagoditve jim omogočajo, da izpolnjujejo svoje večje potrebe po kisiku in ohranijo učinkovito dihanje. Nekaj primerov posebnih dihalnih organov pri velikih živalih vključuje:
- pljuča :Sesalci, ptice in nekateri plazilci imajo pljuča, zelo zložene in učinkovite dihalne strukture, ki povečujejo površino za izmenjavo plina.
- Zračne vrečke :Ptice imajo edinstven dihalni sistem z zračnimi vrečkami, ki povečujejo pretok zraka, zmanjšujejo dihalne napora in pomagajo pri učinkoviti izmenjavi plina.
- sistem za sapnik :Žuželke imajo sistem za sapnik, mrežo razvejanih zračnih cevi, ki neposredno dovajajo kisik v tkiva, zaobidejo potrebo po pljučih.
- Gills :Vodna bitja, kot so ribe, imajo specializirane škrge, ki izvlečejo kisik, raztopljeni v vodi, kar jim omogoča, da dihajo v vodnih okoljih.
Ti specializirani dihalni organi so se razvili tako, da so zadostili specifičnim fiziološkim potrebam velikih živali, s čimer so zagotovili ustrezno ponudbo kisika, ki podpira njihovo velikost in raven aktivnosti.