География распространения гирудиней изучена относительно неплохо. Принято говорить, что пиявки распространены повсеместно на земном шаре. С этим связано ошибочное мнение, будто бы среди пиявок имеются виды-космополиты. На самом деле каждый вид населяет только какую-то одну природную (зоогеографическую) область.

Известно лишь несколько разновидностей гирудиней, встречающихся сразу в 2–3 природных областях. Следовательно, говорить о космополитизме пиявок неправильно. Космополитом называют вид, который встречается либо на всех континентах, либо обживает все природные области Земли. Таких видов среди представителей класса нет.

Первые пиявки и их предки были пресноводными организмами, таковы же и их потомки. Как правило, пиявки не переносят соленость воды, превышающую 7%о. Лишь некоторые формы обжили соленую стихию. Это гирудинеи Каспия и Азова, произошедшие от пресноводных волжских и донских видов, а также черви Мирового океана, относящиеся к семейству рыбьих пиявок.

Как и у всех кольчатых червей, тело пиявки состоит из сегментов, носящих название сомитов. Число сомитов у всех разновидностей пиявок, кроме одного вида, равняется 33. Наряду с наружными сегментами-насечками имеются внутренние кольца. При этом по числу колец наружная сегментация отличается от внутренней, отчего кольчатость их тела называется ложной. Соотношение сегментов колеблется от 4 до 14 у разных видов.

Поразительной особенностью пиявок является то, что строение некоторых внутренних органов у них также несет следы сегментации. Однако эти особенности внутреннего строения выражены очень слабо. Можно сказать, что пиявки сохранили лишь наружные кольца, тогда как внутренние сегменты почти полностью атрофировались. Именно поэтому пиявкам не свойственна регенерация, о чем уже упоминалось выше. Несегментированные внутренние органы не могут дробиться без ущерба для физиологических процессов.

Концы тела пиявок различаются на головной и задний. На головном конце тела снизу расположен окруженный присоской рот. Головная лопасть сливается с передними сегментами. На заднем находится анальное отверстие, под которым расположена вторая присоска. По различиям в строении и образе жизни класс пиявок разбивается на несколько групп.

Во-первых, это т.н. древние пиявки (архигирудинеи), представленные только 2 видами. Архигирудинеи обладают крохотными щетинками, т.н. хетами, которые роднят их с. дождевыми червями и рядом других кольчецов. Настоящие пиявки никаких щетинок не имеют. Только у отдельных хоботных пиявок глоссифонид можно увидеть на коже шипики и другие выросты. Один из видов глоссифонид, обитающий в Байкале, даже получил за эти шипики название ежевидной пиявки. И все же это не хеты, а особые сосочки. Аналогично отсутствуют у всех без исключения гирудиней параподии.

Во-вторых, это настоящие хоботные пиявки и настоящие бесхоботные пиявки. К хоботным пиявкам относятся безопасные для человека рыбьи пиявки, а также плоские. Плоские могут причинять существенный вред домашним животным, а отдельные виды даже пытаются присасываться к человеку. Гораздо более опасны кровососущие челюстные пиявки, относимые вместе с глоточными к группе бесхоботных. Среди челюстных пиявок много паразитов человека. Распространены они преимущественно в тропиках и субтропиках.

Пиявки - гермафродиты и размножаются только половым путем. При этом процесс оплодотворения осуществляется у разных видов разными способами.

Наиболее интересным способом можно назвать наружно-внутренний, выделенный среди прочих академиком М. С. Гиляровым. Наружно-внутреннее оплодотворение характерно для глоточных и хоботных пиявок, у которых семенные продукты перед выделением наружу поступают внутрь особого мужского полового органа - атриума. Здесь происходит формирование пакетика-сперматофора, обволакивающего семя. Во время полового акта сперматофор покидает атриум и прикрепляется к брюшку партнера близ женского полового отверстия. Стенка брюшка в месте крепления сперматофора разрушается, и сперматозоиды попадают в половой аппарат пиявки.

Биологическая история пиявки

У этих червей необычайно развиты самые разнообразные органы чувств. Пиявки тонко воспринимают механические, химические и прочие раздражители. Найдется крайне мало видов слепых пиявок, подавляющее же большинство отлично реагирует на свет благодаря наличию нескольких (2–5) пар глаз.

Биологическая история класса является историей тонкой балансировки между свободной жизнью и паразитизмом. Само слово "паразитизм" происходит от древнегреческого "пара ситос", что означает "у хлеба", т. е. служит обозначением нахлебничества. Прихлебатели из царства животных селятся на других живых существах и, не убивая немедленно свою жертву, используют ее ткани для своего пропитания.

Далекие предки пиявок добывали себе пищу, на время присасываясь к проплывающим мимо рыбам. В остальное время эти существа были свободноживущими, что в известной мере способствовало прогрессивному развитию всех внутренних органов - пищеварительных, выделительных, нервных, двигательных и др. Развитые физиологические системы обеспечивали архаичным червям и их потомкам, первым пиявкам, возможность активного существования.

Лишь в ходе дальнейшего развития класса появилось несколько видов настоящих паразитов, однако они немногочисленны. Большинство гирудиней-кровососов временно паразитирует на своих хозяевах (так в биологии называются жертвы паразитов). Ряд же видов пиявок избрал совершенно иной путь развития. В прошлом паразиты и полупаразиты, они благодаря своему исключительно сложному строению легко переключились на активное хищничество.

У первичных пиявок имелся зачаток хоботка, которым было удобно высасывать кровь из тел жертв. Впоследствии некоторые виды стали наращивать и совершенствовать хоботок. Он превратился в мускулистый хобот, образованный передним участком пищевода и частью глотки и окруженный тканевым влагалищем из глоточных стенок. Сегодня виды с таким хоботом объединяются в группу хоботных пиявок.

Ранние хоботные пиявки стали предками хищных хоботных и бесхоботных челюстных пиявок, обладающих усеянными зубчиками челюстями взамен хобота. Кровососущие челюстные черви в экологическом отношении представляют собой эктопаразитов, иными словами, наружных паразитов животных и человека. Более специализированными потомками паразитических челюстных пиявок стали хищные виды.

Число зубчиков у хищников значительно сократилось. Общее строение пищеварительной системы также видоизменялось с появлением новых групп гирудиней. У форм, переходивших к хищничеству, сокращалось количество отделов желудка и кишечника. Челюстные пиявки-хищники породили глоточных гирудиней, лишенных челюстей и кишечника. Глоточные пиявки ведут хищный образ жизни. Так поэтапно складывался современный видовой состав класса.

У всех пиявок значительно упростилась кровеносная система, превратившаяся в сеть примитивных каналов. Настоящие кровеносные сосуды полностью исчезли. У пиявок наблюдается совпадение кровеносной системы с полостной жидкостью, которая берет на себя значительную часть работы по транспорту веществ. Эти черви полностью лишены как жабр, так и легких, поэтому сеть кровеносных каналов, объединенная с целомической жидкостью, помогает беспозвоночным дышать кожей.

Пиявки впитывают в себя кислород, растворенный в воде, поэтому им приходится много двигаться. Даже описанные выше раскачивания во время крепления к субстрату, оказывается, преследуют все ту же цель. Пока пиявка раскачивается, вокруг ее тела сменяется вода, так что на место старого водного слоя, откуда изъят весь кислород, поступает новый.

Некоторые виды пиявок, в особенности хищная большая ложноконская, чувствуют изменения погоды. По мнению ряда специалистов, эти черви предсказывают своим поведением дождь, град, солнечную погоду, ветер и т. д. Однако вряд ли это так. Во всяком случае, большая ложноконская пиявка, как показали наблюдения кандидата биологических наук Е. В. Шикова, может предсказывать только дождь.