Syre är en livsnödvändig gas för alla djur, då den används i deras respiration. Respirationen är en del av den kemiska process som bryter ned födan i dess beståndsdelar och utvinner dess energi.
Syrets roll är att ta emot väte, och därför är vatten tillsammans med koldioxid slutprodukter i respirationen.
Alla luftandande ryggradsdjur använder lungor för att få tillgång till luftens syre. När luften dras in i kroppens inre kan det ske en utväxling av syre och koldioxid mellan luften och blodet.
Insekter har en annan lösning
Leddjur har aldrig utvecklat lungor utan har löst respirationsproblemet på andra sätt. Leddjuren är en rätt så olikartad grupp av besläktade djur, bland annat insekter, tusenfotingar, kräftdjur och spindlar.
Djuren har en gemensam konstruktion med bland annat ett ledat och stelt skelett, som både skyddar dem mot uttorkning, om de lever på land, och ger dem mekaniskt stöd.
Större vattenlevande djur som kräftor har utvecklat yttre, vitt förgrenade gälar, som har en stor ytkontakt med vattnet och dess syre. På land är gälar omöjliga, då de skulle leda till en alltför stor vattenförlust.
I stället har landlevande djur utvecklat inre luftrörssystem, så kallade trakéer, som via porer i hudskelettet står i förbindelse med luften utanför.
Det är frågan om mycket komplicerade strukturer, genom vilka luften når fram till blodet och djurets inre organ antingen genom enkel diffusion eller genom pumprörelser framkallade av olika muskler i kroppen.
Det har påverkat storleken
Zoologerna menar att leddjurens respirationssystem är ett av skälen till att det på land aldrig har utvecklats former som är speciellt mycket större än möss. Ryggradsdjurens lösning på syreproblemet, det vill säga lungor, har däremot inte verkat begränsande för hur stora de kan bli.