Come respirano i pesci

come respirano i pesci

I pesci respirano? Sì. I pesci possono respirare sott’acqua grazie alle branchie, e come funzionano le branchie? Con un sistema a lamelle che trattiene l’ossigeno dell’acqua.

Se ti stai chiedendo come respirano i pesci sei decisamente una persona curiosa. Così come tutti gli organismi viventi, anche i pesci hanno bisogno di ossigeno per respirare e lo assumono grazie alle branchie. Vediamo in dettaglio come respirano i pesci.

Come respirano i pesci: spieghiamo la respirazione dei pesci mediante l’uso delle branchie per assumere l’ossigeno contenuto nell’acqua.

Respirazione del pesce: l’uso delle branchie

Come funzionano le branchie? Le branchie sono due aperture situate ai lati della testa. Si tratta di organi fondamentali in quanto consentono di assumere l’ossigeno nell’acqua. L’acqua viene convogliata nella branchie dove sono presenti fitte lamelle: è qui che l’ossigeno viene separato dall’acqua e assorbito dai vasi sanguigni. L’acqua, carica d’ossigeno, entra dalla bocca del pesce quando le branchie sono chiuse. La stessa acqua, deprivata dall’ossigeno viene rimessa all’esterno attraverso le branchie aperte.

Le branchie si aprono e si chiudono ritmicamente, un po’ come noi essere umani inspiriamo ed espiriamo aria gonfiando e sgonfiando i polmoni.

Come respirano i pesci

Le branchie dei pesci rappresentano un vero e proprio organo deputato alla respirazione. Anche alcuni animali terrestri ne sono dotati (anellidi e artropodi). Le branchie hanno una struttura che può variare anatomicamente.

Presta bene attenzione: i pesci non strappano l’ossigeno dalla molecola d’acqua (H2O) ma si limitano ad assorbire l’ossigeno disciolto in acqua.

La concentrazione di ossigeno disciolto in acqua è molto inferiore a quella presente nella miscela gassosa chiamata “aria”. Nell’aria che respiriamo la concentrazione di ossigeno si aggira intorno al 21%. Nell’acqua, la concentrazione di ossigeno disciolto è di circa l’1%.

Per mantenere un’efficienza di estrazione, l’acqua nelle branchie dei pesci scorre in direzione opposta al sangue. In questo modo si mantiene una differenza di gradiente di concentrazione che consente uno scambio favorevole (l’assorbimento dell’ossigeno avviene spontaneamente) senza far scendere in gioco meccanismi che vedrebbero un consumo energetico. Grazie alla struttura anatomica delle branchie, i pesci riescono a trattenere l’80% dell’ossigeno contenuto in acqua.

Come respirano i delfini?
Come respirano le balene?

Balene e delfini non hanno un sistema respiratorio come quello dei pesci. Anche se condividono lo stesso habitat, balene e delfini non sono pesci.

Come respirano i delfini?
Il meccanismo di respirazione dei delfini, così come quello delle balene, è più simile a quello dell’uomo. Ti può sembrare assurdo ma l’apparato respiratorio dei delfini somiglia più a quello degli umani che non a quello degli altri pesci!

I delfini, così come gli altri mammiferi, sono dotati di polmoni e assumono l’ossigeno dall’aria. Ecco perché spesso i delfini escono regolarmente dall’acqua. Immettono aria dalle narici che sono poste sulla sommità del capo. I delfini assumono ossigeno dall’aria introdotta dai loro caratteristici salti.

Branchie artificiali: respirare sott’acqua come i pesci

Sarebbe bello respirare sott’acqua proprio come i pesci. Questa idea ha sfiorato anche ricercatori e ingegneri biomeccanici. Da alcuni anni, team di ricerca internazionali stanno cercando di realizzare una sorta di branchia artificiale. La branchia artificiale, proprio come quella dei pesci, dovrebbe essere in grado di separare l’ossigeno disciolto in acqua e renderlo disponibile per la respirazione polmonare.

Questo sistema permetterebbe agli uomini di andare sott’acqua sfruttando un apparato che sostituisce le bombole. Oggi, per andare sott’acqua, i sommozzatori devono trascinarsi una grossa attrezzatura e sono vincolati a limiti di tempi. La branchi artificiale consentirebbe un’autonomia infinita, legata solo alla resistenza del corpo umano.

Non solo ricerche, per respirare sott’acqua come i pesci ci sono già dei prototipi. In Israele è stato presentato un dispositivo noto come “Like a fish” (come il pesce), mentre il prototipo Donkey artificial gill (gill, in inglese, significa branchia) esiste già dal 1971 ma presenta dei limiti da “correggere”.

Se le branchie dei pesci hanno lamelle organiche, quelle delle branchie sintetiche sarebbero di silicone. Proprio come le lamelle delle branchie, il particolare silicone risulterebbe permeabile solo alle molecole gassose e non all’acqua. L’ossigeno riuscirebbe a passare lasciando fuori l’acqua.

Quella delle branchi artificiali è stata classificata tra le 10 possibili innovazioni utili che potrebbero essere fruibili nei prossimi 30 anni. L’idea non è solo quella di poter respirare sott’acqua. La possibilità di estrarre l’ossigeno disciolto in un liquido aprirebbe nuovi scenari in diversi settori. Restando in ambiente sottomarino, una branchia artificiale riuscirebbe ad aprire una serie di infinite possibilità nel campo delle immersioni e delle esplorazioni subacquee.