Observar un pez deslizarse en el agua da la impresión de que se mueve en un mundo ajeno al nuestro. Pero si nosotros necesitamos aire para vivir, ¿cómo logran estos animales respirar bajo la superficie, donde nuestros pulmones serían inútiles? La respuesta está en un órgano del que todos hemos oído hablar: las branquias.
Imagen de ilustración Pixabay
A diferencia de los mamíferos terrestres, que utilizan sus pulmones para extraer el oxígeno del aire, los peces obtienen este oxígeno directamente del agua. Sin embargo, el agua contiene mucho menos oxígeno que el aire: aproximadamente 30 veces menos, y en forma disuelta. Para lograr esta hazaña, los peces hacen pasar grandes cantidades de agua sobre una superficie de intercambio muy fina y rica en vasos sanguíneos: las láminas branquiales.
Las branquias están protegidas a cada lado de la cabeza, bajo un opérculo móvil. Cuando el pez abre la boca, deja entrar el agua, luego cierra la boca mientras abre los opérculos. El agua circula entonces sobre las branquias, que captan el oxígeno y expulsan el dióxido de carbono. Es el equivalente a nuestra inspiración y espiración, pero adaptado a un fluido mucho más denso que el aire.
Este sistema se basa en un principio muy eficaz: el intercambio a contracorriente. La sangre de las branquias circula en dirección opuesta a la del agua, lo que maximiza la difusión del oxígeno hacia la sangre. Este mecanismo permite al pez extraer hasta el 80 % del oxígeno disuelto en el agua que filtra, un rendimiento muy superior al de nuestros pulmones en el aire.
Algunos peces incluso tienen adaptaciones adicionales. Las especies que viven en aguas pobres en oxígeno, como ciertos peces de manglar o del Amazonas, pueden tragar aire y utilizar órganos similares a pulmones, o respirar a través de la piel. Otros, como los tiburones, deben nadar constantemente para que el agua circule sobre sus branquias.
La respiración acuática no está exenta de limitaciones. Como el agua es mucho más densa y viscosa que el aire, bombear este fluido requiere más energía. Es una de las razones por las que los peces suelen limitar sus desplazamientos rápidos y alternan entre actividad y reposo.
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Este modo de respiración también tiene consecuencias directas en el entorno de los peces: un agua demasiado caliente o contaminada puede contener menos oxígeno, lo que estresa a las poblaciones marinas. Por eso, los cambios climáticos y los vertidos industriales pueden afectar gravemente a la vida acuática.
Más allá de la biología, la respiración de los peces incluso inspira a los ingenieros. Sistemas de filtración de agua y extracción de oxígeno para submarinos se han inspirado en las branquias naturales. La naturaleza, una vez más, había encontrado la solución mucho antes que nosotros.
La próxima vez que veas un pez abrir y cerrar la boca en un acuario o durante una inmersión, sabrás que no está "bebiendo" agua, sino realizando un intercambio vital, adaptado a un universo donde el aire es invisible pero omnipresente.