As brânquias ou guelras essencialmente podem ser encontradas em diversos tipos de organismos. Por exemplo, no caso dos peixes, ajuda nas trocas gasosas (respiração), mas também é um órgão que pode ajudar na classificação taxonômica de espécies, ou seja, na identificação de espécies de peixes.
Brânquias de um peixe-gato. Foto: Daniel Petrescu / Shutterstock.com
Como mencionado anteriormente, as brânquias servem principalmente para a respiração aquática. Podem também ser modificadas para o uso no ar, mas em geral são inadequadas para a respiração aérea. Por exemplo, a maioria dos peixes quando retirados da água rapidamente se asfixiam, apesar de haver muito mais oxigênio no ar do que na água. A razão é que na água o peso das brânquias é bem sustentado, mas no ar elas não conseguem sustentar o próprio peso. Isso ocorre porque um órgão respiratório efetivo requer: grande superfície e cutícula fina.
As brânquias podem ter outras funções além da troca de gases respiratórios e, as vezes, fica difícil decidir qual é a função principal, ou única, de uma brânquia. Algumas, chamadas de brânquias anais das larvas de mosquito, agem na regulação osmótica: absorvem os íons da água e é duvidoso que exerçam qualquer papel importante na respiração. As brânquias de peixes e caranguejos ajudam na regulação osmótica, mas neste casos é bastante claro que elas também possuem como função principal a respiração.
Em um teleósteo (peixes) as brânquias vão consistir de vários arcos branquiais de cada lado. Cada arco vai possuir duas fileiras de filamentos. Cada filamento possui lamelas finas e paralelas, com a aparência de pequenas placas. Nesta lamelas o sangue flui em direção oposta à da água que flui entre as lamelas, e desta forma os peixes conseguirão fazer as trocas gasosas para o mecanismo fisiológico da respiração. O fluxo contra corrente é também encontrado nas brânquias de alguns caranguejo, mas neles a eficiência de remoção de oxigênio da água frequentemente é menor que nos peixes.
Este tipo de fluxo contra corrente tem um importante papel. Quando o sangue esta saindo da lamela branquial, ele encontra a água cujo oxigênio ainda não foi removido. Desta forma, este sangue obtém oxigênio da água que tem ainda o conteúdo de oxigênio da água inspirada, permitindo que o conteúdo de oxigênio do sangue atinja o nível mais alto possível.
Como mencionado acima crustáceos (caranguejos, camarões) e moluscos ( mexilhões, vieiras, ostras) possuem também respiração brânquial. Nos bivalves filtradores de alimento as brânquias encontram-se dispostas de tal forma que funcionam como uma peneira, retendo partículas que ficam suspensas na água, que depois são levadas a boca e ingeridas. As brânquias portanto, exercem uma função principal na ingestão de alimento nesse caso, permanecendo ainda incerto se elas para estes animais funcionam de forma eficiente para respiração. Os bivalves de maneira geral possuem metabolismo muito baixo, sendo possível que as trocas gasosas ocorram no manto, sendo suficiente para a respiração.
Curiosidades
- As mandíbulas se desenvolveram dos arcos branquiais;
- A formação de um segundo grupo de arcos branquias foi a base para o desenvolvimento das mandíbulas;
- Mesmos nervos e veias sanguíneas suprem arcos brânquiais de lampréias e mandíbulas de tubarões;
- As mandíbulas deram aos peixes uma enorme vantagem evolutivas, e permitiram uma grande radiação no Devoniano;
Evolução
O Palatoquadrado (madíbula superior) e a Cartilagem de Meckel (madíbula inferior) formaram-se de um conjunto de arcos branquiais. O hyomandibular (suporte da mandíbula) foi formado do próximo arco branquial.
Referências:
Schmidt-Nielsen, K. (2002) Fisiologia Animal, Adaptação e Meio Ambiente. Cambridge University Press, 5° edição pp.