Bien que les hippocampes puissent sembler très différents des autres types de poissons, ils sont simplement un genre de poissons osseux avec une posture de nage verticale. Les hippocampes appartiennent à la même classe, Actinopterygii, que le saumon, le thon et d'autres espèces familières. Comme ces poissons, les hippocampes absorbent l'oxygène de l'eau à l'aide de délicates membranes épidermiques appelées branchies.
L'opercule
Une structure osseuse connue sous le nom d'opercule recouvre les branchies de la plupart des espèces de poissons, laissant des ouvertures en forme de croissant sur les côtés de la tête. Chez l'hippocampe, cette structure se réduit à une étroite ouverture située à l'arrière de la tête. Les ichtyologues ne comprennent pas pleinement le but de cette modification évolutive, mais pensent qu'elle est liée au museau allongé caractéristique du poisson.
Branchies touffues
Les branchies des hippocampes ont également une structure interne distinctive. La structure branchiale commune chez les poissons osseux comprend quatre arcs branchiaux de chaque côté, disposés de manière ordonnée le long des filaments cartilagineux. Les branchies des hippocampes se présentent sous forme de touffes apparemment aléatoires, peut-être en tant qu'adaptation à la structure de la tête modifiée et à l'ouverture operculaire réduite.
Les Lamelles
Une petite tige surmontée d'une sphère de tissu constitue chaque touffe à l'intérieur des branchies d'un hippocampe. Ces touffes sont les lamelles, un type d'épithélium spécialisé. Un réseau dense de vaisseaux sanguins traverse les lamelles, permettant à l'oxygène et au dioxyde de carbone de se diffuser à travers les fines membranes entre la circulation sanguine de l'hippocampe et l'eau environnante. Cela permet à l'hippocampe d'absorber de l'oxygène et de se débarrasser du dioxyde de carbone.
Direction du flux sanguin
A l'intérieur des lamelles, le sang circule à travers le réseau capillaire à l'opposé de l'écoulement naturel de l'eau de la bouche à l'opercule. Connu sous le nom de flux à contre-courant, cet arrangement augmente le potentiel d'échange de gaz, permettant à l'hippocampe d'extraire le maximum d'oxygène possible de l'eau.
Respiration hippocampe
La respiration des hippocampes se fait par diffusion passive. La diffusion passive se produit lorsque des substances se déplacent à travers une membrane depuis des régions de faible concentration vers des régions de forte concentration. Lorsqu'il y a plus d'oxygène dans l'eau environnante que dans le sang de l'hippocampe, les molécules d'oxygène passeront naturellement de l'eau dans la circulation sanguine de l'hippocampe. De même, le dioxyde de carbone diffuse de la circulation sanguine dans l'eau environnante. Ce mécanisme permet à l'hippocampe d'extraire l'oxygène de son environnement et d'éliminer les gaz résiduaires.
