Проблема переноса веществ из одной частп тела в другую встает перед всеми организмами. Сердце человека с его замечательными автоматическими приспособлениями для поддержания тока крови и для адаптации к меняющимся условиям представляет собой результат длительной эволюции. 

Простейшие не имеют специальной системы для осуществления циркуляции веществ; питательные вещества, продукты обмена и газы просто диффундируют через цитоплазму и в конце концов достигают всех частей клетки. У большинства простейших этому процессу способствуют движения цитоплазмы. Когда амеба передвигается, цитоплазма перетекает из задней части клетки в переднюю и вещества распределяются по всей клетке . У других простейших, например у парамеции, которая имеет плотную наружную оболочку и не меняет форму тела при передвижении, вещества перераспределяются в результате ритмического кругового движения цитоплазмы в направлении, показанном на фиг. 217, Б стрел-ками. Пища поступает в организм через «рот» и глотку на одной стороне тела. На внутреннем конце этой глотки образуются пищеварительные вакуоли, которые затем отрываются и движутся внутри клетки, переваривая пищу и отдавая цитоплазме питательные вещества. Подобным же образом передвигаются продукты обмена и газы. 

У кишечнополостных центральная полость выполняет как пищеварительную, так и транспортную функцию. Щупальца, схватив добычу, проталкивают ее через рот в полость тела, где происходит пищеварение. Затем вещества переваренной пищи поступают в клетки, выстилающие полость, и путем диффузии проходят через них в клетки наружного слоя. В результате попеременного вытягивания и сокращения тела содержимое центральной полости перемешивается и осуществляется циркуляция веществ. 

Относящиеся к плоским червям планарии , подобно гидре, имеют одну центральную полость, сообщающуюся с внешней средой одним только ротовым отверстием. Но, кроме внутреннего и наружного клеточных слоев, имеющихся у гидры, у планарии существует третий, рыхлый слой клеток, расположенный между двумя другими. Пространства между этими клетками заполнены тканевой жидкостью, несколько напоминающей тканевую жидкость человека. Пища поступает через рот в центральную полость, где она переваривается; питательные вещества диффундируют через внутренний слой клеток и переходят через тканевую жидкость в другие клетки. Так же как и у кишечнополостных, циркуляции способствуют сокращения мышц стенки тела, которые приводят в движение жидкое содержимое центральной полости и тканевую жидкость. 

У дождевых червей и близких к ним форм имеется хорошо выраженная транспортная система, состоящая из плазмы, кровяных телец и кровеносных сосудов, хотя последние не дифференцированы на артерии, вены и капилляры. Есть два главных кровеносных сосуда: один из них расположен на брюшной стороне, и по нему кровь течет к заднему концу тела , а другой — на спинной стороне, и по нему кровь течет от заднего конца тела к переднему. Эти сосуды в каждом сегменте тела соединены тонкими трубочками, снабжающими кишку, кожу и другие органы. В передней части тела червя находится 5 пар «сердец» — пульсирующих трубок, которые проводят кровь из спинного сосуда в брюшной и замыкают круг кровообращения. Сокращения мышц стенки тела помогают этим «сердцам» поддерживать циркуляцию крови. 

Все сравнительно крупные и сложно организованные беспозвоночные (например, двустворчатые моллюски, кальмары, крабы, насекомые) имеют систему кровообращения, состоящую из сердца, кровеносных сосудов, плазмы и кровяных клеток. Сердце этих животных в отличие от сердца позвоночных представляет собой в большинстве случаев не разделенный на камеры мышечный мешок. Отходящие от сердца сосуды открываются в обширные пространства, позволяя крови омывать клетки тела. Другие сосуды собирают кровь из этих пространств и возвращают ее к сердцу. Детали системы кровообращения у разных животных различны, но функция ее всегда состоит в снабжении клеток тела кислородом и питательными веществами и в удалении продуктов обмена. 

Система кровообращения у всех позвоночных — от рыб, лягушек и ящериц до птиц и человека — в основном построена одинаково. Все эти животные имеют сердце и аорту, а также артерии, капилляры и вены, организованные по единому общему плану. Благодаря этому сходству можно, вскрывая акулу или лягушку, узнать многое о кровеносной системе человека. 

В ходе эволюции от низших рыбообразных форм до высших позвоночных, включая человека, основные изменения происходили в сердце и были связаны с изменением дыхательного механизма — с переходом от жаберного дыхания к легочному. У рыб сердце состоит из четырех камер, расположенных одна за другой: венозного синуса, предсердия, желудочка и артериального конуса . Кровь из вен поступает в венозный синус, а из артериального конуса, выталкиваемая сердцем, идет через брюшную аорту к жабрам, где насыщается кислородом. Затем она попадает в спинную аорту и распределяется по всему телу. У рыб при каждом обходе кровеносной системы кровь проходит через сердце только один раз 

У той группы рыб, от которой произошли наземные позвоночные, в сердце и системе кровеносных сосудов произошел ряд изменений, которые можно видеть у современных лягушек . В предсердии возникла продольная перегородка, разделившая этот отдел на правую и левую половины. Место впадения венозного синуса передвинулось, и он стал открываться только в правое предсердие. Вена, идущая от легких, впадала в левое предсердие, тогда как легочные артерии отходили от сосудов, первоначально обслуживавших заднюю пару жабр. Таким образом, у лягушки кровь переходит из вен в венозный синус, затем в правое предсердие, в желудочек, в аорту, легочную артерию, легкие, легочные вены, левое предсердие, снова в желудочек, в аорту и наконец к клеткам тела. В желудочке происходит, конечно, некоторое перемешивание аэрированной и неаэрированной крови, и часть крови из венозного синуса может попадать вместо легочных артерий в аорту, тогда как часть крови из левого предсердия попадает в легочные артерии. Однако перемешивание это не столь велико, как можно было бы предположить. Кровь из правого предсердия входит в желудочек раньше, чем из левого, и поэтому оказы-вается ближе к выходу. Когда желудочек сокращается, неаэрированная кровь из правого предсердия выходит из желудочка первой и поступает в артерии, отходящие от аорты, т. е. в легочные артерии. Аэрированная кровь из левого предсердия выходит из желудочка к концу его сокращения и не может войти в легочные артерии, уже наполненные другой кровью; поэтому она направляется через аорту к клеткам тела. Вследствие возможного смешивания аэрированной и неаэрированной крови в желудочке кровь может пройти через сердце один, два и даже большее число раз при каждом цикле ее прохождения по кровеносной системе. 

В процессе эволюции рептилий из определенной группы амфибий в сердце возникло еще две перегородки: одна из них дошла до середины желудочка, другая разделила артериальный конус . У всех рептилий, за исключением крокодилов, перегородка между желудочками неполная; поэтому у них все еще происходит некоторое смешивание аэрированной и неаэрированной крови, хотя и не в такой степени, как у лягушки. Малые размеры венозного синуса уже предвещают его исчезновение в сердце млекопитающих. 

В сердце птиц и млекопитающих мы наблюдаем окончательное разделение правой и левой сторон. Полная межжелудочковая перегородка совершенно исключает смешивание крови правой и левой половин сердца. Артериальный конус, расщепившись, образует основания аорты и легочной артерии. Венозный синус перестал существовать как отдельная камера, но остаток его сохранился в виде синусного узла. Абсолютное отделение правого сердца от левого заставляет кровь при каждом «обходе» тзла проходить через сердце дважды. В результате этого кровь в аорте млекопитающих и птиц содержит больше кислорода, чем в аорте нижестоящих позвоночных; ткани тела получают больше кислорода, может поддерживаться высокая интенсивность обмена и постоянная высокая температура тела. Рыбы, лягушки и рептилии остаются холоднокровными главным образом потому, что кровь их не может доставлять тканям столько кислорода, сколько требуется для поддержания высокого уровня обмена, необходимого для сохранения высокой температуры тела в холодной окружающей среде.