La vejiga natatoria es una excrecencia llena de gas de la parte anterior del intestino en los peces óseos . Consiste en una o dos cámaras llenas de una mezcla de gases similar al aire. La función principal es proporcionar flotabilidad. En algunas especies, sirve como un órgano respiratorio adicional , participa en la percepción y producción de sonidos [1] .
En algunos peces , se reduce , lo cual es típico de los buenos nadadores y habitantes del fondo [1] [2] . En los peces de aguas profundas, la flotabilidad la proporciona principalmente la grasa (no tan ligera como el aire, pero incompresible) o debido a una menor densidad corporal, como en ancistrus , golomyanok y dropfish .
La vejiga natatoria tiene mucho en común con los pulmones : también se desarrolla a partir de una excrecencia del tracto digestivo y tiene aproximadamente la misma inervación y entorno muscular [3] [4] . Sin embargo, la cuestión de la homología de la vejiga natatoria y los pulmones no está del todo clara [3] [5] . Las principales diferencias entre estos órganos son: (1) la vejiga natatoria generalmente se encuentra en el lado dorsal del tracto digestivo y los pulmones en el lado abdominal; (2) la vejiga natatoria no está emparejada y los pulmones suelen estar emparejados; (3) la sangre de los pulmones ingresa al corazón por separado del resto del torrente sanguíneo, y la sangre de la vejiga natatoria, junto con la sangre de otros órganos [3] .
A juzgar por la prevalencia de la vejiga natatoria y los pulmones en diferentes grupos de animales, los pulmones (como derivados pares de la pared abdominal del tracto digestivo) todavía estaban en el ancestro común de los peces óseos [5] [3] . Quizás surgieron como un órgano de respiración adicional en condiciones de carencia periódica de oxígeno en el agua [6] . Entre los peces modernos, la función respiratoria de los pulmones o de la vejiga natatoria fue preservada principalmente por aquellos que vivían precisamente en tales condiciones [3] . La primacía de la función respiratoria de estos órganos también está indicada por el hecho de que para realizar efectivamente la función de un flotador, ya deben ser bastante grandes (alrededor del 7% del volumen corporal) [2] . Sin embargo, la función respiratoria e hidrostática no son mutuamente excluyentes [3] . La vejiga natatoria de los peces óseos es una adquisición posterior a los pulmones [3] [6] . Podría provenir de ellos o surgir de forma independiente [3] .
Los peces con aletas lobuladas tienen pulmones , sus descendientes, vertebrados terrestres , así como los peces con aletas radiales basales , con múltiples aletas . En todos estos animales, se desarrollan a partir de excrecencias de la pared abdominal del tubo digestivo, mientras que la vejiga natatoria de los peces óseos se desarrolla a partir de una excrecencia de la pared dorsal [1] .
Durante el desarrollo embrionario de los peces óseos, la vejiga natatoria surge como una excrecencia dorsal del tubo intestinal y se encuentra debajo de la columna vertebral . Posteriormente, el canal que conecta la vejiga natatoria con el esófago ( el conducto neumático ) puede desaparecer. Dependiendo de la presencia o ausencia de dicho canal, los peces se dividen en vejiga abierta y cerrada. En los peces de vejiga abierta ( fisostoma ), la vejiga natatoria está conectada durante toda la vida con el intestino por un conducto de aire por donde entran y salen los gases. Dichos peces pueden tragar aire y así controlar el volumen de la vejiga natatoria. Las vejigas abiertas incluyen carpa , arenque , esturión y otros. En los peces adultos de vejiga cerrada ( fisoclistas ), el conducto de aire crece demasiado y los gases se liberan y absorben a través del cuerpo rojo , un plexo denso de capilares sanguíneos en la pared interna de la vejiga natatoria.
La función principal de la vejiga natatoria es proporcionar flotabilidad cero : compensa el peso de los huesos y otras partes pesadas del cuerpo y acerca la densidad corporal promedio a la del agua [2] [1] . Como resultado, los peces no tienen que gastar energía en mantener el cuerpo a la profundidad deseada (mientras que los tiburones , que no tienen vejiga natatoria, se ven obligados a mantener la profundidad de inmersión mediante un movimiento activo constante). Sin embargo, la compresibilidad del gas hace que el equilibrio sea inestable: cuando el pez se hunde, la presión del agua aumenta, la burbuja disminuye y el pez se hunde aún más; De manera similar, al salir a la superficie, la burbuja se expande y empuja al pez hacia la superficie. Para evitar esto, el cuerpo del pez regula la cantidad de gas en la vejiga con glándulas de gas (grupos densos de capilares), donde la sangre libera o absorbe oxígeno [2] [3] . Los peces capaces de movimientos verticales rápidos no tienen vejiga, ya que esta regulación no tendría tiempo de adaptarse a los cambios de presión, y con un ascenso rápido, el inflado de la vejiga podría ser peligroso [2] .
La vejiga natatoria se encuentra en la parte superior de la cavidad abdominal, pero siempre está por debajo del centro de masa del cuerpo. Debido a esto, crea un momento de volteo, que el pez tiene que contrarrestar con el movimiento de las aletas pectorales, y el pez muerto se voltea panza arriba [2] .
En los peces óseos del superorden Osteobladder , que constituyen la mayoría de los peces de agua dulce modernos ( gonorhynchiformes , cypriniformes , characiniformes , bagres , himnoides ), una de las características comunes es la presencia del aparato weberiano [2] , un sistema de huesos que conectan la vejiga natatoria con el oído interno . Esto permite percibir con el oído las vibraciones captadas por la burbuja.
Algunos peces con la ayuda de la vejiga natatoria emiten sonidos ( batrachs - con una potencia de más de 100 decibelios ) [1] .