English for

Direct Diffusion 
The oxygen requirements of small multicellular organisms can be met by diffusion across the 
outer membrane. For organisms with a diameter of less than 1 mm, direct diffusion of gases across 
surface membranes is an effective method of gas exchange. Every cell in the body of simple 
organisms like cnidarians and flatworms is in close proximity to the outside world. Their cells are 
kept moist, and direct diffusion allows gases to spread out quickly. Flatworms are tiny, flat worms 
that "breathe" by diffusing air across their outer membrane (Figure 130). Each cell in the body of 
these organisms is close to the surface of the outer membrane and has access to oxygen because of 
the flat shape of these organisms, which increases the surface area for diffusion. The cells in the center 
of the flatworm wouldn't be able to receive oxygen if it had a cylindrical body. 
 

---

195 
Figure 130. 
This flatworm’s process of respiration works by diffusion across the outer membrane
101
.
 
Skin and Gills 
The skin (integument) of earthworms and amphibians serves as a respiratory system. Just 
below the skin, a complex network of capillaries allows for the exchange of gases between the 
circulatory system and the outside environment. The gases must be allowed to dissolve and diffuse 
across cell membranes by maintaining moisture on the respiratory surface. 
Water must contain oxygen for organisms that live there. Although at a lower concentration 
than in the atmosphere, oxygen dissolves in water. About 21% of the oxygen in the atmosphere is 
nitrogen. The oxygen content of water is significantly lower than that. Gills were developed by fish 
and other aquatic organisms to absorb dissolved oxygen from water (Figure 131). Gills are highly 
branched, folded, and thin tissue filaments. The dissolved oxygen in water quickly diffuses across the 
gills and into the bloodstream as water flows over the gills. The oxygenated blood can then be 
transported to the rest of the body by the circulatory system. Oxygen diffuses across the gill surfaces 
into the coelomic fluid in animals that do not have blood. Mollusks, annelids, and crustaceans all 
have gills. 
Figure 131. 
Like many aquatic organisms, this common carp has gills that enable it to absorb 
oxygen from the water
102103
To ensure that the fish receives enough oxygen, the folded surfaces of the gills offer a sizable 
surface area. Material moves from areas of high concentration to areas of low concentration through 
the process of diffusion until equilibrium is reached. In this instance, blood that has little oxygen in 
it flows through the gills. The oxygen molecule concentration in water is greater than the oxygen 
molecule concentration in gills. As a result, Figure 132 illustrates how oxygen molecules diffuse from 
101
(credit: Stephen Childs)
102
(credit: "Guitardude012"/Wikimedia Commons)

---

196 
water (high concentration) to blood (low concentration). Similarly, carbon dioxide molecules in the 
blood diffuse from the blood (high concentration) to water (low concentration).