Недостаток кислорода может вызывать крайне серьёзные нарушения в организме, вплоть до паралича и необратимой гибели мозга. В связи с этим некоторые животные в процессе эволюции научились адаптироваться к дефициту кислорода, порой используя весьма необычные методы, например, осуществляя дыхание органами, которые изначально не предназначены для этой функции.
Некоторые из этих уникальных эволюционных решений исследователи пытаются применять и для человека. Переваривая и одновременно поглощая кислородУ морского паука Pentanymphon antarcticum, который обитает в Антарктике, тело имеет непропорционально маленький размер по отношению к его длинным ногам — из-за чего в корпусе умещается лишь часть жизненно важных органов.
Остальные органы либо переместились в конечности — к примеру, органы пищеварения и размножения, — либо вовсе исчезли, как дыхательные пути. Тем не менее, паук способен дышать и обеспечивать ткани кислородом благодаря сложной структуре кишечника.
На его длинных ногах расположены крошечные отверстия, через которые кислород из воды попадает внутрь тела, перемещаясь по кишечнику за счёт его сокращений. При этом пищеварительный тракт не только отвечает за переваривание пищи — полипов и анемонов — но и служит для дыхания.
Этот способ получения кислорода называется кишечным дыханием. Аналогично так дышат и другие животные, например, голотурии, известные как морские огурцы.
У голотурий есть уникальные структуры, именуемые водными лёгкими — это мешковидные образования, которые открываются через клоаку неподалёку от анального отверстия. Таким образом, анус выполняет не только основную функцию, но и служит для дыхания.
Морской огурец засасывает через анальное отверстие воду, богатую кислородом, и пропускает её через кишечник к водным лёгким, примерно так же, как сухопутные создания вдыхают воздух в лёгкие.