Aunque los caballitos de mar pueden verse muy diferentes a otros tipos de peces, son simplemente un género de peces óseos con una postura erguida para nadar. Los caballitos de mar pertenecen a la misma clase, Actinopterygii, que el salmón, el atún y otras especies familiares. Al igual que estos peces, los caballitos de mar absorben oxígeno del agua utilizando delicadas membranas epidérmicas conocidas como branquias.
El opérculo
Una estructura ósea conocida como opérculo cubre las branquias de la mayoría de las especies de peces, dejando aberturas en forma de media luna a los lados de la cabeza. En el caballito de mar, esta estructura se reduce a una abertura estrecha ubicada en la parte posterior de la cabeza. Los ictiólogos no comprenden completamente el propósito de esta modificación evolutiva, pero creen que está relacionada con el característico hocico alargado del pez.
Branquias copetudas
Las branquias de los caballitos de mar también tienen una estructura interna distintiva. La estructura branquial común entre los peces óseos incluye cuatro arcos branquiales a cada lado, dispuestos de manera ordenada a lo largo de filamentos cartilaginosos. Las branquias de los caballitos de mar aparecen en un patrón de mechones aparentemente aleatorio, posiblemente como una adaptación a la estructura de la cabeza modificada y la apertura opercular reducida.
Las laminillas
Un pequeño tallo coronado por una esfera de tejido forma cada mechón dentro de las branquias de un caballito de mar. Estos mechones son las laminillas, un tipo de epitelio especializado. Una densa red de vasos sanguíneos atraviesa las laminillas, lo que permite que el oxígeno y el dióxido de carbono se difundan a través de las delgadas membranas entre el torrente sanguíneo del caballito de mar y el agua circundante. Esto permite que el caballito de mar ingiera oxígeno y elimine el dióxido de carbono.
Dirección del flujo sanguíneo
Dentro de las laminillas, la sangre fluye a través de la red capilar opuesta al flujo natural de agua desde la boca hasta el opérculo. Esta disposición, conocida como flujo a contracorriente, aumenta el potencial de intercambio de gases, lo que permite que el caballito de mar extraiga la máxima cantidad posible de oxígeno del agua.
Respiración de caballitos de mar
La respiración de los caballitos de mar se produce por difusión pasiva. La difusión pasiva ocurre cuando las sustancias se mueven a través de una membrana desde regiones de baja concentración a regiones de alta concentración. Cuando hay más oxígeno en el agua circundante que en la sangre del caballito de mar, las moléculas de oxígeno pasarán naturalmente del agua al torrente sanguíneo del caballito de mar. De manera similar, el dióxido de carbono se difunde del torrente sanguíneo al agua circundante. Este mecanismo permite que el caballito de mar extraiga oxígeno de su entorno y elimine los gases residuales.