Одна из наиболее характерных черт, отличающих живое от неживого,— обмен веществ. Метаболические процессы протекают постоянно в каждой клетке любого живого организма — от амебы и одноклеточной водоросли до высших растений и млекопитающих. Для осуществления обмена веществ требуются непрерывный приток питательных веществ и кислорода в клетку и удаление из нее продуктов распада, проблема транспорта веществ в организме у различных живых существ решалась в процессе эволюции по-разному:
- У простейших перенос веществ осуществляется за счет диффузии молекул и движения цитоплазмы.
- У низших многоклеточных животных, имеющих относительно простое строение (губки, кишечнополостные, плоские черви), перенос молекул также обеспечивается диффузией.
- У животных, ведущих активный образ жизни, имеющих сложное строение и интенсивный обмен веществ, в ходе эволюции сформировались высокоэффективные специальные системы внутреннего транспорта веществ — кровеносная и лимфатическая.
В ходе эволюции многоклеточных животных кровеносная система сформировалась на месте рудиментов первичной полости тела, вытесненной у высших животных вторичной полостью тела, или целомом. Кровеносная система приняла на себя в организме высших животных универсальную транспортную роль передвижение питательных веществ, усвоенных органами пищеварения, и кислорода от органов дыхания ко всем органам тела, перенос продуктов метаболизма к органам выделения, углекислоты — к органам дыхания, доставка гормонов от эндокринных желез к органам, где данные гормоны будут действовать. В силу этого кровеносная система стала и одной из важнейших интегрирующих систем организма, обеспечивающих его целостность. Кровеносная система имеется у немертин кольчатых червей, моллюсков, членистоногих. иглокожих, полухордовых и хордовых. Ее строение у животных разных типов сильно варьирует. Два основных продольных сосуда — спинной и брюшной, тянущиеся соответственно над и под кишечником, связаны друг с другом поперечными сосудами; последние кольцеобразно охватывают кишечник и дают ответвления к покровам и различным внутренним органам. У животных всех типов, условно объединяемых названием «беспозвоночные» кровь по брюшному сосуду течет назад, а по спинному вперед.
Наиболее наглядно показать отношение полости тела и кровеносной системы можно на примере кольчатых червей. По мере развития личинки целомические мешочки увеличиваются в размерах до тех пор, пока не начинают соприкасаться со стенкой тела, с кишечником и друг с другом. Левый и правый целомические мешочки, разрастаясь, смыкаются над и под кишечником – образуются продольные перегородки в полости тела (мезентерии). Соприкасающиеся стенки соседних пар целомических мешков образуют поперечные перегородки (диссепименты) между сегментами тела. Увеличивающиеся целомические мешки почти полностью вытесняют первичную полость тела. Остаются только узкие пространства:
- между целомическим эпителием и мезодермой стенки тела,
- между целомическим эпителием и кишечным эпителием,
- в мезентериях между двумя слоями целотелия.
Все эти промежутки ("остатки" бластоцеля = первичной полости тела) становятся кровеносными сосудами. Стенки сосудов образованы целотелием и его базальной пластинкой. Внеклеточное вещество в них жидкое и выполняет функции крови.
Таким образом, только у целомических животных имеется кровеносная система, и по происхождению она является остатком первичной полости тела.