Le branchie dei pesci: come funzionano
Le branchie sono gli organi con cui i pesci respirano: estraggono l’ossigeno sciolto nell’acqua e rilasciano anidride carbonica. Sono anche fondamentali per regolare i sali del corpo e per eliminare le scorie. Ecco come sono fatte, come funzionano e come cambiano tra pesci ossei e squali.
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Dove sono e come sono fatte
Nei pesci ossei le branchie si trovano ai lati della testa, protette da una copertura ossea chiamata opercolo. Su ogni lato ci sono di solito quattro archi branchiali. Ogni arco porta:
- le branchiospine, rivolte verso la bocca, che filtrano l’acqua e trattengono il cibo: fitte e lunghe nei pesci che mangiano plancton, come sardine e acciughe, corte nei predatori;
- i filamenti branchiali, rossi perché ricchi di sangue;
- sui filamenti, migliaia di piccole pieghe chiamate lamelle secondarie, con una parete sottilissima dove avviene lo scambio dei gas.
Grazie a lamelle e filamenti, la superficie respiratoria è enorme rispetto alle dimensioni del pesce, soprattutto nei nuotatori veloci come tonni e sgombri.
Lo scambio controcorrente
Il segreto dell’efficienza delle branchie è lo scambio controcorrente: l’acqua scorre sulle lamelle in direzione opposta al sangue. In questo modo il sangue incontra sempre acqua un po’ più ricca di ossigeno, e lo scambio continua per tutta la lunghezza della lamella. I pesci riescono così a estrarre fino all’80% dell’ossigeno disciolto, una quota molto alta, necessaria perché l’acqua contiene circa trenta volte meno ossigeno dell’aria.
Come l’acqua passa sulle branchie
- Pompa boccale e opercolare: la maggior parte dei pesci apre e chiude la bocca e gli opercoli in modo coordinato, spingendo l’acqua sulle branchie anche da fermi.
- Ventilazione dinamica: tonni, sgombri e alcuni squali nuotano con la bocca semiaperta e lasciano che l’acqua entri da sola. Molti di loro devono nuotare continuamente per respirare.
Le branchie di squali e razze
Squali e razze non hanno l’opercolo: le loro branchie si aprono all’esterno con cinque, sei o sette fessure branchiali per lato. Molti hanno anche gli spiracoli, due aperture dietro gli occhi da cui entra l’acqua, molto importanti per le razze che stanno sul fondo, perché così non aspirano la sabbia. Lo squalo capopiatto ha sei fessure, un carattere antico.
Non solo respirazione
- Sali: nelle branchie ci sono cellule specializzate, gli ionociti, che nei pesci di mare espellono il sale in eccesso e nei pesci d’acqua dolce lo assorbono.
- Scorie: la maggior parte dell’ammoniaca prodotta dal metabolismo esce dalle branchie, non dai reni.
- Equilibrio acido-base: le branchie aiutano a mantenere stabile il pH del sangue.
Per la digestione e gli altri organi leggi l’anatomia del pesce.
Branchie e qualità del pesce
In pescheria le branchie sono uno dei segni più affidabili di freschezza: devono essere rosso vivo, lucide e umide, senza muco grigio o odore sgradevole. Con il passare del tempo diventano marroni o grigie.
Pesci che respirano anche aria
Alcuni pesci integrano le branchie con altri sistemi: le anguille possono assorbire ossigeno anche attraverso la pelle, e alcuni pesci d’acqua dolce tropicali, come i pesci polmonati, respirano aria con un organo simile a un polmone.
Domande frequenti
Perché i pesci muoiono fuori dall’acqua se l’aria ha più ossigeno?
Fuori dall’acqua filamenti e lamelle si afflosciano e si incollano tra loro: la superficie di scambio crolla e le branchie si seccano.
Le branchie si mangiano?
No, vanno tolte durante la pulizia del pesce: sono amare e si deteriorano rapidamente.
Fonti
- Evans D.H. e Claiborne J.B. (a cura di), The Physiology of Fishes, CRC Press.
- Perry S.F. e Tufts B. (a cura di), Fish Respiration, Academic Press.
