Czy wszystkie serca biją tak samo? Układ krążenia w świecie zwierząt

Serce jest unikalnym organem, zdolnym do spontanicznego inicjowania skurczów dzięki obecności komórek rozrusznikowych serca. Automatyzm pracy serca odróżnia je od mięśni szkieletowych i gładkich, pozostających pod kontrolą ośrodkowego układu nerwowego. Rozwój serca i układu krążenia kręgowców, zapoczątkowany około 380 milionów lat temu, przebiegał równolegle z ewolucją poszczególnych grup zwierząt na przestrzeni milionów lat, nadając temu układowi unikalne cechy. „Serce żylne” i jeden obieg krwi u ryb czy trójjamowe serce płazów to tylko niektóre z licznych przystosowań kręgowców niższych do środowiska. U płazów oraz większości gadów krew tętnicza i żylna częściowo miesza się w niepełnej komorze serca, a zapotrzebowanie tkanek na tlen u płazów jest dodatkowo pokrywane przez wymianę gazową zachodzącą przez skórę, co wciąż uzależnia je od środowiska wodnego. Dopiero ptaki i ssaki przeszły zmiany adaptacyjne prowadzące do powstania pełnego rozdziału krwi utlenowanej i odtlenowanej w postaci podwójnego obiegu krwi oraz czterojamowego serca, co gwarantuje wysoki poziom wydolności organizmu. Częstotliwość pracy serca jest silnie związana z tempem metabolizmu i zapotrzebowaniem tkanek na tlen — dlatego waha się od około 5 uderzeń na minutę u dużych waleni do ponad 1000 uderzeń na minutę u najmniejszych ptaków, takich jak kolibry. W pokrywaniu tego zapotrzebowania szczególnie wydajne są ptaki, u których dzięki obecności worków powietrznych i jednokierunkowemu przepływowi powietrza przez płuca dochodzi do bardzo efektywnej wymiany gazowej zarówno podczas wdechu, jak i wydechu. Tlen jest następnie transportowany do tkanek dzięki pracy układu krążenia i serca, co nadaje tym zwierzętom niezwykłą wydolność wysiłkową.