Ryby, podobnie jak ssaki i reszta zwierząt zamieszkujących ziemię, potrzebują tlenu, aby przeżyć i wykonywać wszystkie swoje czynności. Aby pływać, rozmnażać się, jeść itp. potrzebują dużych ilości energii i tlenu, których nie mogą otrzymać z powietrza.
Tak jak my nie możemy oddychać w wodzie bez utonięcia, tak ryby, jeśli przebywają w wodzie wystarczająco długo, również umierają. Jak więc oddychają ryby, skąd czerpią tlen?
Jak oddychają ryby?
Ryby oddychają poprzez złożone narządy zwane skrzelami, które u większości gatunków znajdują się po obu stronach głowy, pod chroniącą je ruchomą błoną zwaną operculum. Ponieważ tlen rozpuszcza się w wodzie 30 do 40 razy gorzej niż w powietrzu, ryby i inne zwierzęta wodne zostały zmuszone do ewolucji, aby mogły żyć w wodzie i otrzymywać potrzebny im tlen.
U większości ryb tym systemem są skrzela, które za pomocą tzw. wymiany przeciwprądowej zdołają przenieść tlen z wody do swojej krwi. Aby to zrobić, połykają wodę przez usta, wypychając ją przez skrzela, a tam mają gęstą sieć naczyń krwionośnych i przepływ krwi, która krąży w przeciwnym kierunku niż woda. W ten sposób można mieć pewność, że wymiana ta jest maksymalnie zoptymalizowana, w rzeczywistości ryby zatrzymują do 85% tlenu zawartego w filtrowanej przez siebie wodzie. Brak odpowiedniej ilość tlenu w wodzie, lub jego nadmiar może doprowadzić do katastrofy ekologicznej. Do takiego incydentu mogło dojść w Gliwicach, gdzie zaobserwowania śnięcie ryb.
U współczesnych ryb kostnych, zwanych naukowo teleostami, a które stanowią dziś większość, otwór gębowy i jego jama komunikują się z otworami w bocznej części gardła, zwanymi szczelinami skrzelowymi, z których rozwijają się skrzela. Są one chronione przez opercula, solidne struktury znajdujące się po każdej stronie głowy, typowe szczeliny po bokach tak charakterystyczne dla ryb.
Pomiędzy szczelinami skrzelowymi przechodzą zakrzywione struktury zwane łukami skrzelowymi, czyli dwa rzędy włókien, które łączą się ze sobą tworząc kształt litery V. Z tych włókien powstają fałdy lub blaszki wtórne, od 10 do 40 na mm, złożone z tkanek i dużej liczby naczyń krwionośnych.
Tak więc, gdy ryba otwiera pysk, woda pełna tlenu dostaje się przez niego, przechodzi przez tę strukturę i wychodzi przez operculum, ale pomiędzy nimi krąży w przeciwnym kierunku przez lamelki, które zatrzymują jak najwięcej tlenu.