Blood
A cavidade corporal primária (coeloma) dos organismos multicelulares triploblásticos surge da mesoderme central, que emerge entre o endoderme e o ectoderme durante o desenvolvimento embrionário. O fluido do coeloma contendo células mesodérmicas livres constitui o sangue e a linfa. A composição do sangue varia entre diferentes organismos e dentro de um mesmo organismo em diferentes estágios durante a sua circulação. Essencialmente, porém, o sangue consiste de um plasma aquoso contendo sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloreto e íons sulfato; alguns oligoelementos; um número de aminoácidos; e possivelmente uma proteína conhecida como pigmento respiratório. Se presentes em invertebrados, os pigmentos respiratórios são normalmente dissolvidos no plasma e não estão encerrados nas células sanguíneas. A constância dos constituintes iónicos do sangue e a sua semelhança com a água do mar tem sido usada por alguns cientistas como evidência de uma origem comum para a vida no mar.
A capacidade de um animal controlar a sua concentração bruta de sangue (ou seja, a concentração iónica global do sangue) rege em grande parte a sua capacidade de tolerar mudanças ambientais. Em muitos invertebrados marinhos, tais como equinodermos e alguns moluscos, as características osmóticas e iónicas do sangue assemelham-se muito às da água do mar. Outros organismos aquáticos, e todos os terrestres, contudo, mantêm concentrações sanguíneas que diferem até certo ponto dos seus ambientes e, portanto, têm uma maior variedade potencial de habitats. Além de manter a estabilidade geral do ambiente interno, o sangue tem uma série de outras funções. É o principal meio de transporte de nutrientes, metabolitos, produtos excretores, hormônios e gases, e pode fornecer a força mecânica para processos tão diversos como eclosão e moldagem em artrópodes e enterramento em moluscos bivalves.
Sangue invertebrado pode conter um número de células (hemócitos) provenientes da mesoderme embrionária. Muitos tipos diferentes de hemócitos têm sido descritos em espécies diferentes, mas têm sido estudados mais extensivamente em insetos, nos quais quatro tipos principais e funções têm sido sugeridos: (1) células fagocitárias que ingerem partículas estranhas e parasitas e, desta forma, podem conferir alguma imunidade não específica ao inseto; (2) hemócitos achatados que aderem à superfície do invasor e removem seu suprimento de oxigênio, resultando em sua morte; parasitas metazoários que são muito grandes para serem engolfados pelas células fagocitárias podem ser encapsulados por estas células; (3) hemócitos que ajudam na formação de tecido conjuntivo e na secreção de mucopolissacarídeos durante a formação de membranas basais; podem também estar envolvidos em outros aspectos do metabolismo intermediário; e (4) hemócitos que estão preocupados com a cicatrização de feridas; o plasma de muitos insetos não coagula, e quer pseudopodia ou partículas segregadas de hemócitos (cistocitos) prendem outras células semelhantes para fechar a lesão até que a superfície da pele se regenere.
Embora a solubilidade do oxigénio no plasma sanguíneo seja adequada para fornecer os tecidos de alguns invertebrados relativamente sedentários, os animais mais activos com maior procura de oxigénio necessitam de um portador de oxigénio adicional. Os portadores de oxigênio no sangue tomam a forma de moléculas proteicas contendo metal que freqüentemente são coloridas e, portanto, comumente conhecidas como pigmentos respiratórios. Os pigmentos respiratórios mais amplamente distribuídos são as hemoglobinas vermelhas, que têm sido relatadas em todas as classes de vertebrados, na maioria dos filamentos invertebrados, e mesmo em algumas plantas. As hemoglobinas consistem em um número variável de subunidades, cada uma contendo um grupo ferro-porfirina ligado a uma proteína. A distribuição das hemoglobinas em apenas alguns membros de um filo e em muitos filos diferentes argumenta que o tipo de molécula da hemoglobina deve ter evoluído muitas vezes com grupos semelhantes de ferro-porfirina e diferentes proteínas.
As clorocruorinas verdes também são pigmentos ferro-porfirina e são encontradas no sangue de várias famílias de vermes marinhos da policultura. Há uma estreita semelhança entre as moléculas de clorocruorina e hemoglobina, e várias espécies de um gênero, como as de Serpula, contêm ambas, enquanto algumas espécies intimamente relacionadas exibem uma distribuição quase arbitrária. Por exemplo, Spirorbis borealis tem clorocruorin, S. corrugatus tem hemoglobina, e S. militaris não tem nem.
Os terceiros pigmentos contendo ferro, as hemerythrins, são violetas. Eles diferem estruturalmente tanto da hemoglobina quanto da clorocruorina por não possuírem grupos de porfirina e conterem três vezes mais ferro, que está ligado diretamente à proteína. As hemeritrinas são restritas a um pequeno número de animais, incluindo alguns vermes poliquete e sipúnculos, o braquiópode Lingula, e alguns priapulídeos.
Hemocyaninas são pigmentos respiratórios contendo cobre encontrados em muitos moluscos (alguns bivalves, muitos gastrópodes, e cefalópodes) e artrópodes (muitos crustáceos, alguns aracnídeos, e o caranguejo-ferradura, Limulus). Eles são incolores quando desoxigenados, mas ficam azuis na oxigenação. O cobre é ligado diretamente à proteína, e o oxigênio combina reversivelmente na proporção de uma molécula de oxigênio para dois átomos de cobre.
A presença de um pigmento respiratório aumenta muito a capacidade de transporte de oxigênio do sangue; o sangue invertebrado pode conter até 10% de oxigênio com o pigmento, comparado com cerca de 0,3% na ausência do pigmento. Todos os pigmentos respiratórios ficam quase completamente saturados com oxigénio mesmo a níveis de oxigénio, ou pressões, inferiores aos normalmente encontrados no ar ou na água. As pressões de oxigênio nas quais os vários pigmentos ficam saturados dependem de suas características químicas individuais e de condições como temperatura, pH e presença de dióxido de carbono.
Além de sua função direta de transporte, os pigmentos respiratórios podem armazenar temporariamente oxigênio para uso durante períodos de suspensão respiratória ou diminuição da disponibilidade de oxigênio (hipóxia). Eles também podem agir como tampões para evitar grandes flutuações do pH do sangue, e podem ter uma função osmótica que ajuda a reduzir a perda de líquidos de organismos aquáticos cuja pressão hidrostática interna tende a forçar a água a sair do corpo.