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. Os cavalos-marinhos pertencem à mesma classe, Actinopterygii, que o salmão, o atum e outras espécies familiares. Como esses peixes, os cavalos-marinhos absorvem oxigênio da água usando delicadas membranas epidérmicas conhecidas como guelras.
O Operculum
Uma estrutura óssea conhecida como opérculo cobre as guelras da maioria das espécies de peixes, deixando aberturas em forma de meia-lua nas laterais da cabeça. No cavalo-marinho, essa estrutura é reduzida a uma abertura estreita localizada na parte de trás da cabeça. Os ictiologistas não entendem completamente o propósito dessa modificação evolucionária, mas acreditam que ela esteja relacionada ao focinho alongado característico do peixe.
Tufted Gills
As brânquias dos cavalos-marinhos também têm uma estrutura interna distinta. A estrutura branquial comum entre os peixes ósseos envolve quatro arcos branquiais de cada lado, dispostos de maneira ordenada ao longo dos filamentos cartilaginosos. As brânquias dos cavalos-marinhos ocorrem em um padrão de tufos aparentemente aleatório, possivelmente como uma adaptação à estrutura da cabeça modificada e abertura opercular reduzida.
As lamelas
Um pequeno caule encimado por uma esfera de tecido forma cada tufo dentro das guelras de um cavalo-marinho. Esses tufos são as lamelas, um tipo de epitélio especializado. Uma densa rede de vasos sanguíneos passa pelas lamelas, permitindo que o oxigênio e o dióxido de carbono se difundam pelas membranas finas entre a corrente sanguínea do cavalo-marinho e a água circundante. Isso permite que o cavalo-marinho absorva oxigênio e se livre do dióxido de carbono.
Direção do fluxo sanguíneo
Dentro das lamelas, o sangue flui através da rede capilar oposta ao fluxo natural de água da boca para o opérculo. Conhecido como fluxo em 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 cavalo marinho
A respiração dos 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 do cavalo-marinho, 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.
