LA VESCICA NATATORIA: un solo organo con molte funzioni (Eleonora 4D)

La vescica natatoria presente nei pesci ossei ha una funzione principalmente idrostatica: consente di percepire la variazione di pressione alle varie profondità e di reagire ad essa, grazie ai rapporti che le fibre muscolari ed elastiche della parete della vescica natatoria stessa assumono con le strutture labirintiche dell’orecchio. Dalla fisica sappiamo che, la pressione idrostatica ad una profondità h è espressa dalla formula di Stevino: p = ρ·g·h dove ρ è la densità dell’acqua e g è l’accelerazione di gravità. La densità dei pesci (circa 1076 kg/m3) è leggermente superiore a quella dell’acqua, perciò in assenza di questo organo idrostatico tenderebbero a scendere verso il fondo. Supponiamo di avere un pesce di massa m e volume iniziale V0 e che il pesce gonfi la propria vescica natatoria, allora la massa rimane costante ma il volume aumenta passando da V0 a V1. Di conseguenza, la densità iniziale del pesce (ρ0 = m/V0) diminuisce a causa dell’aumento del denominatore (V1>V0) e diviene ρ1 m /V1. La spinta di Archimede a cui è soggetto il pesce è data dal peso del volume del liquido spostato, il quale ora è diventato maggiore (V1>V0). Quindi, anche se  il peso del pesce non varia e la vescica è riempita di gas con ρ inferiori a quella dell’acqua (O2 con ρ = 1,429 kg/m3;  N2 con ρ = 1,251 kg/m3), la sua spinta aumenta e questo permette al pesce di raggiungere la profondità desiderata e, soprattutto, di mantenerla. Gli squali mancano di vescica natatoria e per galleggiare devono mantenere un movimento costante. In compenso hanno uno scheletro cartilagineo più leggero di quello osseo e hanno un fegato proporzionalmente enorme e ricco di oli e grassi (ρ = 0.8-0.9 kg/m3), che ne diminuisce la densità. I pesci ossei privi di vescica natatoria, come gli scorfani, sono relegati a vivere sul fondo, ma hanno evoluto delle pinne ventrali che forniscono una spinta sufficiente a compiere dei piccoli balzi.

Nel corso dell’evoluzione, la vescica natatoria può avere assunto un ruolo fondamentale nella colonizzazione delle terre emerse funzionando da rudimentale organo respiratorio. Infatti, nei periodi in cui c’è una scarsa ossigenazione dell’acqua, viene riempita d’aria atmosferica attraverso la faringe e aiuta l’attività respiratoria delle branchie, anche se non in misura sufficiente a consentire al pesce la vita terrestre. Tuttavia, in alcuni Attinopterigi molto arcaici delle acque dolci Nord Americane, la parete della vescica è dotata di sacchi alveolari e alveoli, quindi non e’ liscia ma ripiegata in modo da consentire un aumento della superficie respiratoria. Stesso aspetto alveolato ed una funzione respiratoria ancora più vicina a quella dei polmoni, esiste nella vescica natatoria dei Dipnoi.

La vescica natatoria può avere anche un ruolo nella percezione dei suoni, come organo accessorio dell’udito. In alcuni pesci la sacca della vescica ha una forma a punta che si appoggia sulla scatola cranica dove ha sede l’orecchio interno. Le onde sonore, propagandosi nell’acqua, mettono in vibrazione il corpo del pesce e il gas, contenuto nella vescica, funziona da cassa di risonanza e amplifica le vibrazioni.

In alcuni gruppi di pesci, infine, la vescica natatoria ha la funzione di produrre suoni nel corteggiamento, a scopo aggressivo, o di avvertimento. Gli Sciaenidi (o pesci grugnitori) amplificano con la vescica la percussione o lo sfregamento di alcune placche ossee poste nella faringe,  emettendo un suono stridulo caratteristico. L’aringa invece, produce uno squittio simile a quello di un topo espellendo bolle di gas attraverso un orifizio collegato alla vescica natatoria e posto vicino all’ano che può servire a disorientare i predatori.

  1. “Grande enciclopedia per ragazzi” Editore: La biblioteca di Repubblica
  2. “Enciclopedia Treccani”
  3. http://www.acquarionline.it/acquari/index.php?option=com_frontpage&Itemid=1
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Informazioni su elenacosi

Insegnante di Scienze Naturali (Biologia, Chimica, Geologia, Astronomia) presso la scuola secondaria superiore
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Una risposta a LA VESCICA NATATORIA: un solo organo con molte funzioni (Eleonora 4D)

  1. silvia ha detto:

    Complimenti, questo post ha davvero stimolato il mio interesse.

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