Jak mořští koníci dýchají?

Ačkoli mořští koníci mohou vypadat velmi odlišně od jiných druhů ryb, jsou to prostě rody kostnatých ryb se vzpřímenou plaveckou polohou. Mořští koníci patří do stejné třídy, Actinopterygii, jako losos, tuňák a další známé druhy. Stejně jako tyto ryby, mořští koníci absorbují kyslík z vody pomocí jemných epidermálních membrán známých jako žábry.

Kostnatá struktura známá jako operculum pokrývá žábry většiny druhů ryb a ponechává po stranách hlavy otvory ve tvaru půlměsíce. U mořského koníka je tato struktura zmenšena na úzký otvor umístěný v zadní části hlavy. Ichtyologové plně nerozumí účelu této evoluční úpravy, ale domnívají se, že to souvisí s charakteristickým prodlouženým čenichem ryby.

Žábry mořského koníka mají také výraznou vnitřní strukturu. Společná žaberní struktura mezi kostnatými rybami zahrnuje čtyři žaberní oblouky na každé straně, uspořádané uspořádaně podél chrupavčitých vláken. Žáby mořského koníka se vyskytují ve zdánlivě náhodném všívaném vzoru, pravděpodobně jako adaptace na upravenou strukturu hlavy a snížené operální otevření.

Malý stonek zakončený sférou tkáně tvoří každý chomáč v žábrách mořského koníka. Tyto chomáče jsou lamely, druh specializovaného epitelu. Lamelami prochází hustá síť krevních cév, která umožňuje difúzi kyslíku a oxidu uhličitého přes tenké membrány mezi krevním řečištěm mořského koníka a okolní vodou. To umožňuje mořskému koni přijímat kyslík a zbavit se oxidu uhličitého.

V lamelách proudí krev kapilární sítí naproti přirozenému toku vody z úst do opercula. Toto uspořádání, známé jako protiproudé proudění, zvyšuje potenciál pro výměnu plynů a umožňuje mořskému koni extrahovat z vody maximální možné množství kyslíku.

Mořský koník dýchá pasivní difúzí. Pasivní difúze nastává, když se látky pohybují přes membránu z oblastí s nízkou koncentrací do oblastí s vysokou koncentrací. Když je v okolní vodě více kyslíku než v krvi mořského koníka, molekuly kyslíku přirozeně projdou z vody do krevního oběhu mořského koníka. Podobně oxid uhličitý difunduje z krevního řečiště do okolní vody. Tento mechanismus umožňuje mořskému koni extrahovat kyslík ze svého prostředí a likvidovat odpadní plyny.