Кожен учень середньої школи вже чітко може сказати, як дихають тварини у воді і у повітрі, що таке зябра і легені. Але чому в органічному світі виникли різноманітні дихальні органи? 

   Багатоклітинні організми, які живуть у воді, у якості органів дихання використовують зябра – специфічні органи газообміну, які характерні для водного дихання тварин. Зябра – це вирости тіла, через тонкі стінки яких з циркулюючої в них крові або порожнинної рідини виділяється в навколишню воду Co2 і поглинається з неї O2. 

   За місцем розміщення в організмі зябра є зовнішні і внутрішні. Серед хребетних тварин зовнішні зябра зустрічаються лише у деяких риб, хвостатих амфібій та пуголовків жаб і ропух. При відносно малорухомому існуванні ці пристосування у поєднанні з кровоносною системою можуть цілком забезпечити потреби організму у газообміні. Для збільшення поверхні співдотику з киснем зовнішні зябра активно плавають у воді, що значно збільшує їх вразливість у тварин, які активно рухаються, а також роблять їх більш доступними для хижаків і паразитів. Тому у більших за розмірами і більш рухливих водних тварин зябра звичайно сховані у особливій порожнині. Ця навколозяброва порожнина, як правило, має зв’язок з навколишнім водним середовищем і, крім того, має пристосування, котрі збільшують циркуляцію свіжої води навколо зябер, що також сприяє покращенню газообміну. Такі захищені зябра мають представники трьох великих груп високоорганізованих водних тварин: молюсків, ракоподібних і риб. І хоч зябра у всіх цих тварин виконують одні й ті ж функції, їх будова, виявляється, є різною.

   У процесі еволюції тварин зябра вперше з'являються у багатокільчастих черв'яків – поліхет у вигляді простих, або гребінчастих, або двоперистих пластинок, простих або гіллястих ниток на голові або на примітивних кінцівках - параподіях.  Вони поміщаються на бічних рухових придатках (у вільно-рухливих форм) або на головному кінці тіла (в тих, що живуть в трубках). Ниткоподібні зябра частіше зустрічаються у морських червів, які живуть у нірках, у донному мулі, де кисню мало, або у трубчастих спорудах, з яких стирчить передній кінець тіла. Зябра при цьому виступають трохи над поверхнею мулу у збагачену киснем воду. Зовнішні зябра є також у окремих видів п’явок і малощетинкових червів, родичів дощового черв’яка.

   Зябра молюсків - ктенидії - двоперисті вирости в мантійній порожнині: у пластинчастозяберних молюсків вони видозмінені в сітчасті пластинки; у черевоногих молюсків у зв'язку з асиметрією їх тіла одна частина зябер зникає (частіше справа). 

   У більшості молюсків зябра лежать всередині мантійної порожнини. У двостулкових молюсків зябра приймають участь у добуванні їжі. У черевоногих мантійна порожнина знаходиться під захистом міцної черепашки, і вода в ній рухається головним чином за рахунок скоординованих рухів тих мільйонів війок, які вистилають порожнину мантії і поверхню зябер. У більш активних кальмарів та восьминогів стінки мантійної порожнини товстіше, вони енергійно накачують воду всередину і тим самим вентилюють зябра. Є в них також і кровоносна система, яка підвищує ефективність роботи зябер.

   Зябра ракоподібних розвиваються як придатки кінцівок. У більшості вищих ракоподібних зябра представлені двоперистими гіллястими або пластинчастими придатками грудних ніжок. У зв'язку з виходом деяких ракоподібних на сушу (тропічні види крабів і раків-самітників) їх зябра поступово редукувалися і зяброва порожнина перетворилася на легеневу, пристосовану для повітря дихання. Крупні зябра раків і крабів, наприклад, лежать по сторонах головогрудей і завжди прикриті пластинками зовнішнього хітинового покриву. З голкошкірих зябра мають лише морські їжаки і морські зірки.

   Личинки комах, які живуть у воді, - бабок, поденок, веснянок - мають зябра у вигляді листоподібних або ниткоподібних виростів стінок тіла, які розташовані у самих різноманітних місцях. Оскільки вони не пов’язані з кінцівками, їх називають вторинними зябрами. 

   Серед хребетних тварин зяброве дихання краще всього розвинуте у риб. Їх зябра розташовані по краях бічних отворів, що ведуть до глотки - ділянки травної системи, яка лежить за ротовою порожниною. Таких отворів, або зябрових щілин, частіше всього буває чотири або п’ять по обох сторонах глотки. Спереду може знаходитись ще одна пара видозмінених зяберних щілин - бризгалець, які спеціалізовані на всмоктуванні води (особливо у придонних риб). У акул та скатів зяброві щілини відкриваються безпосередньо у зовнішнє середовище, тоді як у більшості кісткових риб вони відкриваються до особливих зовнішніх камер, які розташовані по боках глотки. Ці камери, як правило, цілком або частково прикриті спеціальною кістковою пластинкою, яку називають зябровою кришкою. Вузька щілина, яка відкривається у заднього краю зябрової кришки, є характерною особливістю дихальної системи більшості риб. Між сусідніми зябровими отворами з кожної сторони глотки розташовані скелетні зяброві дуги, які підтримують зяброві пелюстки, які власне і є органами дихання. Спереду від зябрових дуг відходять зяброві тичинки, які утворюють "сито”, котре не дає частинкам їжі вийти за межі глотки.

   Зябра у риб розміщені на зябрових дугах. Ззовні кожного краю зябрової дуги розташовані два ряди зябрових пелюсток червоного кольору. В них розгалужуються кровоносні судини й відбувається газообмін.

   Завдяки рухам зябрових кришок вода проходить через ротовий отвір, глотку та зяброві щілини, омиваючи зяброві пелюстки. Коли ж зяброві кришки повертаються у вихідний стан, вода виходить з-під зябрових кришок назовні. Завдяки рухам зябрових кришок, вода проходить через глотку, омиває зяброві пелюстки і виходить назовні через зяброві щілини. На внутрішньому краї зябрової дуги розміщені зяброві тичинки, які запобігають потраплянню сторонніх часток із водою у зябра. Отже, їжа не втрачається разом із водою, що виводиться із ротоглотки, і не заважає газообміну в зябрах.

   Хрящові риби зябрових кришок не мають, зяброві щілини у них відкриваються назовні самостійними отворами. З внутрішнього боку зябрової дуги розміщені біляві зяброві тичинки, які слугують своєрідним фільтруючим апаратом. Вони запобігають потраплянню їжі та сторонніх часток з водою до зябер. Таким чином, їжа затримується в ротоглотці і не заважає газообміну через зябра. Риба псується з голови, тому що саме зябра починають розкладатися і спричиняти неприємний запах.

Відкриваючи та закриваючи рота, риба набирає воду до ротової порожнини, а потім завдяки скороченням м’язів глотки, перекачує її через зяброві щілини назовні. Зворотному току води через рот запобігають м’які шкіряні зморшки, що оточують ротовий отвір. Тому вода рухається тільки крізь зябра, віддаючи у кров розчинений у ній кисень. Ефективний обмін киснем і вуглекислим газів між кров’ю і водою забезпечується тим, що кров тече у поверхні зябер у напрямку, прямо протилежному току води, яка омиває зябра (це явище називають принципом противотоку). Цей принцип широко використовується у тваринному світі і ми ще з ним зустрінемось. Він відіграє важливу роль у фізіологічних процесах, які відбуваються у організмах тварин.

   В земноводних зябра розвиваються як личинкові органи водного дихання або у вигляді зовнішніх зябер (хвостаті земноводні), або зовнішніх і внутрішніх (безхвості земноводні). В деяких хвостатих земноводних зовнішні зябра залишаються протягом всього життя. У деяких жаб з недорозвиненими легенями тимчасово можуть розвиватися багаточисельні шкірні вирости, що функціонують як зябра.