Embora os cavalos-marinhos possam parecer muito diferentes de outros tipos de peixes, eles são simplesmente um gênero de peixes ósseos com uma postura de natação ereta. Cavalos-marinhos pertencem à mesma classe, Actinopterygii, como salmão, atum e outras espécies familiares. Como esses peixes, cavalos-marinhos absorvem oxigênio da água usando delicadas membranas epidérmicas conhecidas como brânquias.

O Operculum

Uma estrutura óssea conhecida como o opérculo cobre as brânquias da maioria das espécies de peixes, deixando em forma de crescente. aberturas nos lados da cabeça. No cavalo-marinho, essa estrutura é reduzida a uma abertura estreita localizada na parte de trás da cabeça. Ictiólogos não entendem completamente o propósito dessa modificação evolucionária, mas acreditam que ela esteja relacionada com o característico focinho alongado do peixe.

Guiseiras adornadas

As guelras de cavalos-marinhos também têm uma estrutura interna distinta. A estrutura branquial comum entre os peixes ósseos envolve quatro arcos branquiais de cada lado, organizados de forma ordenada ao longo dos filamentos cartilaginosos. As brânquias de cavalos-marinhos ocorrem em um padrão tufado aparentemente aleatório, possivelmente como uma adaptação à estrutura da cabeça modificada e à abertura opercular reduzida.

As lamelas

Uma pequena haste encimada por uma esfera de tecido compõe cada uma tufo dentro de brânquias de cavalos-marinhos. Estes tufos são as lamelas, um tipo de epitélio especializado. Uma densa rede de vasos sanguíneos percorre as lamelas, permitindo que o oxigênio e o dióxido de carbono se difundam através das finas membranas entre a corrente sanguínea do cavalo-marinho e a água circundante. Isso permite que o cavalo-marinho absorva oxigênio e elimine o dióxido de carbono.

Direção do fluxo sanguíneo

Dentro das lamelas, o sangue flui através da rede capilar oposta ao fluxo natural de água do boca para o opérculo. Conhecido como fluxo contracorrente, esse arranjo aumenta o potencial de troca gasosa, permitindo que o cavalo-marinho extraia a quantidade máxima possível de oxigênio da água.

Respiração de cavalos-marinhos

Respiração de cavalos-marinhos ocorre por difusão passiva . A difusão passiva ocorre quando as substâncias se movem através de uma membrana, de regiões de baixa concentração para regiões de alta concentração. Quando há mais oxigênio na água circundante do que no sangue dos cavalos-marinhos, as moléculas de oxigênio passam naturalmente da água para a corrente sanguínea do cavalo-marinho. Da mesma forma, o dióxido de carbono se difunde da corrente sanguínea para a água circundante. Esse mecanismo permite que o cavalo marinho extraia oxigênio de seu ambiente e elimine os gases residuais.