Недостаток кислорода может привести к серьёзным проблемам для организма, включая паралич и необратимые повреждения мозга. По этой причине в процессе эволюции некоторые животные выработали необычные методы адаптации к дефициту воздуха, иногда используя для дыхания органы, которые на первый взгляд кажутся неподходящими для этой цели.
Некоторые из этих эволюционных решений учёные рассматривают как возможные модели для применения в медицине человека. Например, морской паук Pentanymphon antarcticum, живущий в водах Антарктики, обладает очень длинными ногами и сравнительно крошечным туловищем — настолько, что внутрь тела помещается лишь около половины жизненно важных систем.
Другие же органы располагаются в ногах — к таким относятся половая и пищеварительная системы, — а органы дыхания вовсе отсутствуют. Тем не менее, это существо успешно насыщает ткани кислородом благодаря сложной системе кишечника.
На длинных лапах паука имеются маленькие отверстия, через которые молекулы кислорода, растворённого в воде, поступают внутрь организма и перемещаются с помощью перистальтики кишечника. При этом пищеварительный тракт продолжает выполнять основную задачу — переработку полипов и анемонов.
Такой способ получения кислорода называется кишечным дыханием. Этот метод используют и другие животные, например голотурии — морские огурцы.
Голотурии обладают особенными «водными лёгкими» — мешковидными образованиями, которые соединяются с клоакой рядом с анальным отверстием. В результате этого анус участвует не только в выделении, но и в процессах дыхания.
Морской огурец засасывает богато насыщенную кислородом воду и проводит её по кишечнику в лёгкие, подобно тому, как сухопутные животные дышат воздухом.