Хотя морские коньки могут сильно отличаться от других видов рыб, это просто род костистых рыб с вертикальной позой для плавания. Морские коньки принадлежат к тому же классу, Actinopterygii, что и лосось, тунец и другие известные виды. Как и эти рыбы, морские коньки поглощают кислород из воды с помощью тонких эпидермальных мембран, известных как жабры.
Operculum
Костная структура, известная как жаберная крышка, покрывает жабры большинства видов рыб, оставляя отверстия в форме полумесяца по бокам головы. У морского конька эта структура сводится к узкому отверстию, расположенному на затылке. Ихтиологи не до конца понимают цель этой эволюционной модификации, но полагают, что она связана с характерной для этой рыбы удлиненной мордой.
Хохлатые жабры
Жабры морского конька также имеют своеобразное внутреннее строение. Обычная жаберная структура у костистых рыб состоит из четырех жаберных дуг с каждой стороны, упорядоченно расположенных вдоль хрящевых волокон. Жабры морского конька имеют, казалось бы, беспорядочную структуру пучков, возможно, как адаптацию к измененной структуре головы и уменьшенному открытию глазных яблок.
Ламели
Небольшой стебель, увенчанный сферой ткани, составляет каждый пучок в жабрах морского конька. Эти пучки представляют собой пластинки, тип специализированного эпителия. Плотная сеть кровеносных сосудов проходит через ламели, позволяя кислороду и углекислому газу диффундировать через тонкие мембраны между кровотоком морского конька и окружающей водой. Это позволяет морскому коньку поглощать кислород и избавляться от углекислого газа.
Направление кровотока
Внутри пластинок кровь течет через капиллярную сеть, противоположную естественному потоку воды изо рта к крышечке. Это устройство, известное как противоток, увеличивает возможность газообмена, позволяя морскому коньку извлекать из воды максимально возможное количество кислорода.
Дыхание морского конька
Дыхание морского конька происходит за счет пассивной диффузии. Пассивная диффузия происходит, когда вещества перемещаются через мембрану из областей с низкой концентрацией в области с высокой концентрацией. Когда в окружающей воде больше кислорода, чем в крови морского конька, молекулы кислорода естественным образом переходят из воды в кровоток морского конька. Точно так же углекислый газ диффундирует из кровотока в окружающую воду. Этот механизм позволяет морскому коньку извлекать кислород из окружающей среды и утилизировать отработанные газы.