Atmungssystem
Der Gasaustausch findet im Allgemeinen über die Haut statt, kann jedoch bei einigen Polychaeten durch Kiemenfilamente oder durch das Rektum aquatischer Oligochaeten erfolgen. Obwohl Sauerstoff direkt im Blut transportiert werden kann, wird er normalerweise von einem Atmungspigment getragen, entweder Hämoglobin oder Chlorocruorin. Hämoglobin, das häufigste Pigment, kommt in den meisten frei beweglichen und einigen sitzenden Polychaeten sowie in den meisten Oligochaeten und Blutegeln vor. Chlorocruorin kommt in mehreren Polychaetengruppen vor (Flabelligerida, Terebellomorpha und Serpulimorpha). Einige frei bewegliche Polychaeten, einige Oligochaeten und rhynchobdellide Blutegel haben farbloses Blut. Das Blut der Polychaete Serpula vermicularis enthält beide Pigmente, wobei die Jungen mehr Hämoglobin und die Alten mehr Chlorocruorin haben.
Annelide Hämoglobinmoleküle haben mehrere Eigenschaften gemeinsam mit dem bei Wirbeltieren vorkommenden Hämoglobin, unterscheiden sich jedoch im Molekulargewicht und in den relativen Mengen bestimmter Bestandteile. Chlorocruorin unterscheidet sich von Hämoglobin dadurch, dass es eine geringere Affinität zu Sauerstoff aufweist und in verdünnten Lösungen grün und in konzentrierten Lösungen rot ist.
Die Eigenschaften von anneliden Atmungspigmenten hängen mit der Lebensweise des Wurms zusammen. Das Hämoglobin des Wattwurms Arenicola, eine Polychaete, gibt nur unter Bedingungen extremen Sauerstoffmangels Sauerstoff an das Gewebe ab. Das Hämoglobin einiger Regenwürmer nimmt Sauerstoff aus einer normalen Atmosphäre auf, setzt ihn jedoch nur dann frei, wenn der Sauerstoffgehalt im Gewebe niedrig ist, und kann daher den Wurm vor einer Sauerstoffvergiftung schützen.
Kreislauf
Das Kreislaufsystem in den unteren Oligochaeten besteht aus einem Rückengefäß, das aus einem den Darm umgebenden Blutsinus- oder Kapillarnetzwerk entsteht und Blut nach vorne befördert. ein ventrales Gefäß, das Blut nach hinten befördert; und Verbindungsgefäße zwischen den beiden. Die Blutgefäßwände bestehen aus einer äußeren Membranschicht (Peritonealschicht), die Muskelfasern, einen mittleren Bereich aus kollagenem Material und eine innere Auskleidung aus dünnen Zellen (Endothel) enthält. Bei höheren Oligochaeten verbinden ein oder mehrere Herzpaare die dorsalen und ventralen Gefäße und treiben das Blut an. Bei frei beweglichen Polychaeten ist das dorsale Gefäß die Hauptantriebskraft, und Netzwerke kleiner Gefäße verbinden die dorsalen und ventralen. Bei einigen Blutegeln wird das Blut durch ein Rückengefäß angetrieben, das an beiden Enden durch Schleifen mit einem ventralen verbunden ist.
Das Blut wird durch wellenförmige Kontraktionen der Blutgefäße, durch Schlagen von Zilien oder durch Pumpen von Herzen bewegt. Bei Arenicola und dem Regenwurm wird der Herzschlag offenbar eher in Nervenzellen als in Muskelgewebe ausgelöst, wie dies bei Wirbeltieren der Fall ist. Das Blut transportiert offenbar stickstoffhaltige Produkte zur Ausscheidung zur Nephridie. Die einzigen Blutzellen sind Amöbozyten, frei bewegliche Zellen, die Partikel verschlingen.
Hormone
Das Gehirn enthält verschiedene Arten von Zellen, deren sekretorische Aktivitäten sich auf Phasen des Lebenszyklus beziehen, insbesondere auf die der Fortpflanzung, des Wachstums und der Regeneration.
Neurosekretorische Zellen, die Nervenzellen sind, die Hormone produzieren, befinden sich im Gehirn. Ihre Struktur, ähnlich der von nicht sekretorischen Nervenzellen, besteht aus feinen Projektionen (einem Axon und Neurofibrillen) und einem Zellkörper. Die Sekrete von neurosekretorischen Zellen, die in den Wänden eines Blutgefäßes, in anderen Flüssigkeitssystemen oder in der Epidermis enden, liegen in Form von mikroskopischen Tröpfchen oder Granulaten vor. Neurosekretorische Zellen scheinen von epidermalen Sekretionszellen abgeleitet zu sein, die in das Zentralnervensystem eingebaut wurden.
In einigen Phyllodocida sind Inhibitorhormone bekannt, und in Drilomorpha wurde eine Stimulatorsubstanz identifiziert, die beide Polychaetengruppen sind. (Für eine Diskussion der Inhibitorhormone in Nereiden und Silben siehe oben Fortpflanzung.) Die Reifung von Gameten wird anscheinend in nephtyiden Polychaeten durch Neurosekretionen des Gehirns gehemmt. Das Gehirn des Wattwurms Arenicola stimuliert die Reifung von Gameten.
Es wurde gezeigt, dass das Gehirn eine Rolle bei der Regeneration des hinteren Endes des Körpers von Polychaeten wie Nereiden und Nephtyiden spielt, aber die Wirkung kann indirekt sein und das genitalhemmende Hormon betreffen. Neurosekretorische Zellen kommen im Gehirn und in den Ganglien der Speiseröhre mehrerer terrestrischer und aquatischer Oligochaetenarten vor. Die Entfernung des Gehirns von geschlechtsreifen Regenwürmern führt zu einer Degeneration des Clitellums und verhindert die Bildung von Gameten. Das Gehirn spielt auch eine Rolle bei der Osmoregulation, was durch den Anstieg der Chloridkonzentration im Urin von Oligochaeten ohne Gehirn angezeigt wird. Die neurosekretorischen Zellen im Gehirn von Blutegeln steuern die Gametenbildung.
