Wie alle lebenden Organismen erhalten gefütterte Seepferdchen die Energie, die sie benötigen, durch Zellatmung. Bei der Zellatmung wird Sauerstoff mit verdauter Nahrung (Glukose) kombiniert, um Wasser, Kohlendioxid und ATP (Energie) zu produzieren. Das ausgekleidete Seepferdchen verwendet ATP, um alle physikalischen und chemischen Prozesse in seinem Körper anzutreiben.
Wie viele andere Fische atmen Seepferdchen durch Kiemen. Kiemen nehmen Sauerstoff aus dem Wasser im Austausch für Kohlendioxid auf. Wasser tritt durch den Mund ein und fließt rückwärts über die Kiemen, wo der Austausch stattfindet.
Aber Seepferdchen-Kiemen sind anders als die meisten anderen Fische. Sie sind „getuftet.“ Sie sehen aus wie Gewebekugeln auf einem kleinen Stiel. Tufting ist eine Anpassung aufgrund der Form des Seepferdchenkopfes und der sehr geringen Größe der Kiemenöffnung. Büschel oder Falten ermöglichen eine vergrößerte Oberfläche, die für den Gasaustausch in Wasser (das weniger Sauerstoff als Luft enthält) notwendig ist.
Die Kiemen öffnen sich zur Oberfläche durch ein kleines Loch, das von einer knöchernen Struktur namens Operculum bedeckt ist, die sich öffnet und schließt. Bei Seepferdchen ist das Operculum aufgrund der Form der Seepferdchenschnauze eine schmale Öffnung am Hinterkopf.
Die Kiemen bestehen aus kammartigen Filamenten, Lamellen genannt, einer Art spezialisiertem Gewebe. Die Lamellen bestehen aus einem dicken Netzwerk von Blutgefäßen, die Sauerstoff und Kohlendioxid über die dünnen Membranen zwischen dem Blutkreislauf des Seepferdchens und dem Wasser diffundieren lassen.
Seepferdchenatmung ist ein Ergebnis der passiven Diffusion. Passive Diffusion ist, wenn sich Materialien über eine Membran von Bereichen niedriger bis hoher Konzentration bewegen. Wenn sich mehr Sauerstoff im Wasser befindet als im Blut des Seepferdchens, gelangt Sauerstoff aus dem Wasser in den Blutkreislauf des Seepferdchens. In ähnlicher Weise diffundiert Kohlendioxid passiv aus dem Blutkreislauf des Seepferdchens ins Wasser. Passive Diffusion ermöglicht es dem Seepferdchen, Sauerstoff aus seiner Umgebung zu gewinnen und loszuwerden von überschüssigem Kohlendioxid. Dann transportiert das Blut des Seepferdchens Sauerstoff zu anderen Körperteilen.
Wie viele Fische kann das Seepferdchen seine Körpertemperatur nicht selbst regulieren. Stattdessen wird ihre Körpertemperatur durch ihre Umgebung oder die Temperatur des Meerwassers bestimmt.
Lustige Tatsache: Seepferdchen sind schwere Atemzüge! Sie neigen dazu, schwerer zu atmen als die meisten anderen Fische!
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