Дыхание принято считать неотъемлемым
атрибутом всего живого. Однако неверно отождествлять появление дыхательной
функции организмов с зарождением жизни на Земле.
В раннем протерозое 2,6 млрд. лет назад атмосфера
носила не окислительный, а восстановительный характер (она содержала метан,
водород), поэтому первые живые существа могли использовать только анаэробные
(бескислородные) источники энергии. Лишь к концу докембрия, примерно 600 млн.
лет назад, в атмосфере, главным образом в результате жизнедеятельности
фотосинтезирующих организмов, появился свободный кислород, парциальное давление
которого в ту пору еще не превышало 1 мм рт. ст. Тогда и стало развиваться собственно
дыхание.
Биологическое окисление оказалось более экономичным
источником энергии, нежели бескислородные экзотермические реакции. Так, 1 моль
глюкозы при полном ее окислении дает около 2880 кДж, тогда как при анаэробном
расщеплении того же количества субстрата высвобождается всего 210 кДж. Следует,
правда, помнить, что биологическое окисление стало не заменой а важнейшей
надстройкой над анаэробными процессами, резко повысившей их энергетическую
эффективность. Появление дыхания явилось мощным толчком для прогрессивной
эволюции животного мира.