Sângele
Cavitatea primară a corpului (celomul) organismelor multicelulare triploblastice ia naștere din mezodermul central, care apare între endoderm și ectoderm în timpul dezvoltării embrionare. Lichidul din celom, care conține celule mezodermice libere, constituie sângele și limfa. Compoziția sângelui variază de la un organism la altul și în cadrul aceluiași organism, în diferite etape ale circulației sale. Cu toate acestea, în esență, sângele este format dintr-o plasmă apoasă care conține ioni de sodiu, potasiu, calciu, magneziu, clorură și sulfat; unele oligoelemente; un număr de aminoacizi și, eventual, o proteină cunoscută sub numele de pigment respirator. Dacă sunt prezenți la nevertebrate, pigmenții respiratori sunt în mod normal dizolvați în plasmă și nu sunt incluși în celulele sanguine. Constanța constituenților ionici ai sângelui și asemănarea lor cu apa de mare au fost folosite de unii oameni de știință ca dovadă a unei origini comune a vieții în mare.
Capacitatea unui animal de a-și controla concentrația sanguină brută (adică concentrația ionică globală a sângelui) guvernează în mare măsură capacitatea sa de a tolera schimbările de mediu. La multe nevertebrate marine, cum ar fi echinodermele și unele moluște, caracteristicile osmotice și ionice ale sângelui se aseamănă foarte mult cu cele ale apei de mare. Cu toate acestea, alte organisme acvatice și toate organismele terestre mențin concentrații sanguine care diferă într-o oarecare măsură de mediile lor și, prin urmare, au o gamă potențială mai mare de habitate. În plus față de menținerea stabilității generale a mediului intern, sângele are o serie de alte funcții. Este principalul mijloc de transport al nutrienților, metaboliților, produselor de excreție, hormonilor și gazelor și poate furniza forța mecanică pentru procese atât de diverse, cum ar fi eclozarea și muierea la artropode și îngroparea la moluștele bivalve.
Sângele nevertebratelor poate conține un număr de celule (hemococite) care provin din mezodermul embrionar. Multe tipuri diferite de hemocite au fost descrise la diferite specii, dar ele au fost studiate cel mai mult la insecte, la care au fost sugerate patru tipuri și funcții majore: (1) celule fagocitare care înghit particule străine și paraziți și, în acest fel, pot conferi insectei o anumită imunitate nespecifică; (2) hemococite aplatizate care aderă la suprafața invadatorului și îi elimină aportul de oxigen, ceea ce duce la moartea acestuia; paraziții metazoari care sunt prea mari pentru a fi înghițiți de celulele fagocitare pot fi în schimb încapsulați de aceste celule; (3) hemocitele care ajută la formarea țesutului conjunctiv și la secreția de mucopolizaharide în timpul formării membranelor bazale; ele pot fi implicate și în alte aspecte ale metabolismului intermediar; și (4) hemocitele care se ocupă de vindecarea rănilor; plasma multor insecte nu se coagulează și fie pseudopodele, fie particulele secretate de hemocite (cistocite) prind în capcană alte astfel de celule pentru a închide leziunea până când suprafața pielii se regenerează.
În timp ce solubilitatea oxigenului în plasma sanguină este adecvată pentru a aproviziona țesuturile unor nevertebrate relativ sedentare, animalele mai active, cu cereri sporite de oxigen, necesită un transportor de oxigen suplimentar. Purtătorii de oxigen din sânge iau forma unor molecule proteice care conțin metale și care sunt frecvent colorate, fiind astfel cunoscute în mod obișnuit sub denumirea de pigmenți respiratori. Cei mai răspândiți pigmenți respiratori sunt hemoglobinele roșii, care au fost raportate la toate clasele de vertebrate, la majoritatea filoanelor de nevertebrate și chiar la unele plante. Hemoglobinele sunt alcătuite dintr-un număr variabil de subunități, fiecare conținând o grupare de fier-porfirină atașată la o proteină. Distribuția hemoglobinelor în doar câțiva membri ai unui phylum și în multe filoane diferite argumentează că tipul de moleculă hemoglobină trebuie să fi evoluat de mai multe ori cu grupe de fier-porfirină similare și proteine diferite.
Clorocruorinele verzi sunt, de asemenea, pigmenți de fier-porfirină și se găsesc în sângele unui număr de familii de viermi policheți marini. Există o strânsă asemănare între moleculele de clorocruorină și cele de hemoglobină, iar un număr de specii dintr-un gen, cum ar fi cele de Serpula, le conțin pe ambele, în timp ce unele specii înrudite îndeaproape prezintă o distribuție aproape arbitrară. De exemplu, Spirorbis borealis are clorocruorină, S. corrugatus are hemoglobină, iar S. militaris nu are niciuna dintre ele.
Cel de-al treilea pigment care conține fier, hemeritrinele, este violet. Ei diferă structural atât de hemoglobină, cât și de clorocruorină prin faptul că nu au grupe porfirină și conțin de trei ori mai mult fier, care este atașat direct la proteină. Hemeritrinele sunt limitate la un număr mic de animale, inclusiv la unii viermi policheți și sipunculide, la brachiopodul Lingula și la unele priapulide.
Hemocianinele sunt pigmenți respiratori care conțin cupru și se găsesc în multe moluște (unele bivalve, multe gasteropode și cefalopode) și artropode (multe crustacee, unele arahnide și crabul cu potcoavă, Limulus). Ele sunt incolore atunci când sunt deoxigenate, dar devin albastre la oxigenare. Cuprul este legat direct de proteină, iar oxigenul se combină în mod reversibil în proporție de o moleculă de oxigen la doi atomi de cupru.
Prezența unui pigment respirator crește foarte mult capacitatea de transport al oxigenului în sânge; sângele nevertebratelor poate conține până la 10 la sută oxigen cu pigmentul, față de aproximativ 0,3 la sută în absența pigmentului. Toți pigmenții respiratori devin aproape complet saturați cu oxigen chiar și la niveluri de oxigen, sau presiuni, sub cele găsite în mod normal în aer sau în apă. Presiunile de oxigen la care diverși pigmenți devin saturați depind de caracteristicile lor chimice individuale și de condiții precum temperatura, pH-ul și prezența dioxidului de carbon.
În plus față de rolul lor direct de transport, pigmenții respiratori pot stoca temporar oxigenul pentru a fi utilizat în timpul perioadelor de suspendare a respirației sau de scădere a disponibilității oxigenului (hipoxie). De asemenea, pot acționa ca tampoane pentru a preveni fluctuațiile mari ale pH-ului din sânge și pot avea o funcție osmotică care ajută la reducerea pierderilor de lichide din organismele acvatice a căror presiune hidrostatică internă tinde să forțeze eliminarea apei din corp.
.