איך סוסי ים נושמים?

למרות שסוסוני הים עשויים להיראות שונים מאוד מסוגים אחרים של דגים, הם פשוט סוג של דגים גרמיים עם תנוחת שחייה זקופה. סוסוני ים שייכים לאותו מעמד, Actinopterygii, כמו סלמון, טונה ומינים מוכרים אחרים. בדומה לדגים אלה, סוסי הים סופגים חמצן ממים באמצעות קרומי אפידרמיס עדינים המכונים זימים.

מבנה גרמי המכונה אופרקולום מכסה את הזימים של רוב מיני הדגים, ומשאיר פתחים בצורת סהר בצידי הראש. בסוסון הים מבנה זה מצטמצם לפתח צר הממוקם בחלק האחורי של הראש. איכתיולוגים אינם מבינים לחלוטין את מטרת השינוי האבולוציוני הזה, אך סבורים שהוא קשור לחוטם המאורך המאופיין של הדג.

לזימים של סוסוני ים יש גם מבנה פנימי מובהק. מבנה הזימים הנפוץ בקרב דגים גרמיים כולל ארבע קשתות זימים מכל צד, המסודרות בצורה מסודרת לאורך חוטים סחוסיים. זימים של סוסוני ים מתרחשים בתבנית צמודה אקראית לכאורה, אולי כהתאמה למבנה הראש המתוקן ופתיחה אופרולארית מופחתת.

גזע קטן שמעליו כדור רקמה מרכיב כל צוף בתוך זימי סוסון ים. ציציות אלו הן הלמלות, סוג של אפיתל מיוחד. רשת צפופה של כלי דם עוברת דרך הלמלות, ומאפשרת לחמצן ופחמן דו חמצני להתפזר על פני הקרומים הדקים בין זרם הדם של סוסון הים והמים שמסביב. זה מאפשר לסוס הים לקחת חמצן ולהיפטר מפחמן דו חמצני.

בתוך הלמאות, הדם זורם דרך רשת הנימים שמול הזרימה הטבעית של מים מהפה לתאריך. המכונה זרימה נגד זרם, הסדר זה מגדיל את הפוטנציאל להחלפת גז, ומאפשר לסוסון הים להפיק את כמות החמצן המרבית האפשרית מהמים.

נשימת סוסון ים מתרחשת באמצעות דיפוזיה פסיבית. דיפוזיה פסיבית מתרחשת כאשר חומרים עוברים על פני קרום מאזורים בעלי ריכוז נמוך לאזורים בעלי ריכוז גבוה. כאשר יש יותר חמצן במים שמסביב מאשר בדם של סוסון הים, מולקולות החמצן יעברו באופן טבעי מהמים לזרם הדם של סוסון הים. באופן דומה, פחמן דו חמצני מתפזר מזרם הדם למים שמסביב. מנגנון זה מאפשר לסוסון הים להפיק חמצן מסביבתו ולפטור גז פסולת.