Invertebrados são um lote muito diverso – muito mais diverso do que o grupo relativamente pequeno conhecido como vertebrados. Consequentemente, os invertidos têm uma enorme diversidade de estilos de vida e de planos corporais. Considere-se (por agora) apenas os invertidos que respiram ar (e temporariamente deixam de lado os que obtêm oxigénio da água).
alguns invertebrados têm pulmões, embora sejam bastante diferentes dos pulmões dos vertebrados. Muitos caracóis têm um pulmão bem vascularizado derivado do manto (que é o tecido que faz a cavidade do corpo e envolve os órgãos internos; também segrega a concha). O manto forma uma bolsa de paredes finas que se abre para o exterior. O ar entra na bolsa e o oxigénio difunde-se para o sangue. Mas, ao contrário dos vertebrados, o sangue não está contido nos vasos sanguíneos (como os capilares), mas preenche espaços na cavidade corporal. Nestes caracóis (e na maioria dos outros moluscos), o oxigénio é transportado em solução (não nas células sanguíneas) por moléculas de hemocianina contendo cobre (em contraste com a hemoglobina contendo ferro dos vertebrados); o sangue é azulado quando oxigenado. Este arranjo é comum entre os caracóis terrestres e alguns caracóis de água doce que vêm à superfície para obter ar, e também ocorre em algumas espécies marinhas intertidais ou estuarinas.
Os caranguejos terrestres têm uma espécie de pulmão, feito a partir de uma câmara branquial modificada. As guelras funcionais são rudimentares ou ausentes. O caranguejo de coco é um exemplo: este enorme caranguejo está relacionado com os caranguejos eremitas mas é terrestre, usando os pulmões para respirar. A maioria dos artrópodes terrestres (caranguejos, aranhas, insectos, etc.) têm alguma forma de hemocianina no sangue. No entanto, as larvas de certos mosquitos, por vezes conhecidos como vermes sanguíneos, são excepcionais na medida em que capturam oxigénio com um tipo de hemoglobina (por isso são de cor vermelha).
A maioria das aranhas tem estruturas chamadas “livro-pulmões”, mas estes são bastante diferentes dos pulmões de vertebrados ou caracóis ou caranguejos terrestres. Abrem-se para o exterior por baixo da parte frontal do abdómen e consistem num conjunto de sacos, cada um contendo filas paralelas de folhas finas cheias de sangue separadas por passagens de ar (como as folhas de um livro?). A troca de gases ocorre ali, mas além disso, as aranhas também têm “traqueias”, que se abrem para o exterior através de um espiráculo; são tubos reforçados cheios de ar que se ramificam através do corpo.
Insectos respiradores de ar geralmente dependem de um sistema traqueal para fornecer oxigénio às células. Espiráculos no esqueleto externo levam a “árvores” ramificadas de traqueias cada vez mais pequenas – as mais pequenas chegam às células individuais (como nas aranhas também). O oxigénio entra através das traqueias e o dióxido de carbono sai. Embora o sistema traqueal seja ligeiramente suplementado por sangue que se move na cavidade corporal (não nos vasos sanguíneos), a principal função do sangue dos insectos não é respiratória; serve principalmente para mover alimentos do tracto digestivo e produtos residuais para os órgãos excretores, bem como hormonas para tecidos específicos.
alguns insectos aquáticos também respiram ar. Por exemplo, as larvas de cauda de rato são as larvas aquáticas de certas moscas voadoras (também conhecidas como moscas-flores) que polinizam as flores. Uma larva submersa tem um tubo na extremidade do seu abdómen que chega até à superfície da água, onde o ar pode entrar no tubo. Algumas larvas de mosquitos aquáticos também o fazem. Os naturalistas por vezes gostam deste hábito de fazer snorkeling.
Outros insectos aquáticos levam ar com eles quando submergem. Os adultos adultos com escaravelho de mergulho precoce têm espigões no abdómen sob as pontas das asas. Um adulto pode descansar à superfície com a cabeça para baixo e levantar as tampas das asas para expor os espiráculos ao ar – e assim respirar ar enquanto descansa ali. Quando mergulha, pode armazenar ar debaixo das tampas das asas. Os barqueiros aquáticos têm as partes de baixo cobertas com pêlos densos e não molháveis que encurralam um lençol de água contra os espigões do abdómen. Estes reservatórios de ar preso podem trocar gases com a água e assim reabastecer o fornecimento inicial de oxigénio.
Extremamente pequenos invertebrados terrestres não têm qualquer sistema respiratório especial. São tão pequenos que existe uma grande área de superfície em relação ao volume do corpo, e o oxigénio e o dióxido de carbono apenas se difundem através da cobertura exterior. Da mesma forma, as minhocas de terra, com a sua forma longa e fina e muita área de superfície por unidade de volume, apenas realizam a troca de gás através da sua pele húmida.
– Mary F. Willson é uma professora de ecologia reformada. “On The Trails” é uma coluna semanal que aparece todas as quartas-feiras.