O opérculo

A estrutura óssea conhecida como opérculo cobre as guelras da maioria das espécies de peixes, deixando um formato crescente nas aberturas do lado da cabeça. No cavalo marinho, essa estrutura é reduzida a uma estreita abertura localizada na parte traseira da cabeça. Os ictiologistas não compreendem completamente os propósitos dessa modificação, mas acreditam estar relacionado as características alongadas do peixe.

Guelras cobertas

As guelras dos cavalos-marinhos têm uma estrutura interna distinta. A guelra comum fica entre os ossos do peixe e envolve quatro arcos de guelras de cada lado, organizados em fileira ao longo dos filamentos cartilaginosos. As guelras dos cavalos-marinhos são aleatoriamente cobertas, possivelmente como uma adaptação da estrutura diferente da cabeça e da redução da abertura do opérculo.

A lamela

Um pequeno haste coberto por uma esfera de tecido fazem a cobertura das guelras do cavalo-marinho. Essa cobertura é a lamela, um tipo especializado de tecido epitelial. Uma densa rede de vasos sanguíneos corre pelas lamelas, permitindo que o oxigênio e o dióxido de carbono se misture ao longo das membranas finas na corrente sanguínea do cavalo-marinho e na água ao redor. Isso permite que o cavalo-marinho tenha oxigênio para liberar o dióxido de carbono.

Direção da circulação sanguínea

Com as lamelas, o sangue flui pela rede capilar oposta ao fluxo natural da água que entra da boca para o opérculo. Conhecido como contra-fluxo da corrente, essa característica aprimora o potencial de troca de gases, permitindo que o cavalo-marinho extraia o máximo possível de oxigênio da água.

Respiração do cavalo-marinho

A respiração do cavalo-marinho é feita com uma difusão passiva. Isso ocorre quando as substâncias se movem através da região das membranas de baixa concentração até regiões de alta concentração. Quando há mais oxigênio na água ao redor do que no corpo do cavalo-marinho, as moléculas do oxigênio passam naturalmente da água para a corrente sanguínea do cavalo marinho. De forma similar, o dióxido de carbono se dilui da corrente sanguínea para água ao redor. Esse mecanismo permite que o cavalo-marinho extraia oxigênio do seu ambiente e elimine os gases indesejados.