John Dickson / Getty Images
Untuk bernapas di bawah air, ikan harus mengekstraksi oksigen terlarut dari air. Mereka melakukan ini menggunakan insang mereka. Air memasuki mulut ikan dan kemudian ikan memaksa air melintasi insangnya, melewati banyak pembuluh darah kecil, dan keluar celah insang. Insang mengambil oksigen dari air dan membiarkan air menyapu karbon dioksida dan amonia dari pembuluh darah di insang. Filamen insang adalah bagian insang yang merah dan berdaging; mereka mengambil oksigen ke dalam darah. Setiap filamen memiliki ribuan cabang halus (lamellae) yang terpapar ke air. Cabang-cabang mengandung kapiler darah di bawah epitel tipis yang memisahkan darah dari air, memungkinkan oksigen dan karbon dioksida untuk melewati dengan mudah.
Namun, tidak semua ikan bergantung sepenuhnya pada insang mereka untuk bernapas. Beberapa spesies ikan menyerap sebagian besar oksigen yang diperlukan melalui kulit, terutama ketika mereka masih remaja. Yang lain memiliki paru-paru atau ruang udara tambahan lainnya yang telah dikembangkan untuk menghirup udara dari permukaan air, dan spesies ikan ini dapat tenggelam jika mereka tidak memiliki akses ke permukaan air.
Filamen Gill
Filamen insang pada ikan memiliki fungsi seperti paru-paru pada manusia: ini adalah organ yang bertanggung jawab untuk menyerap oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Insang juga mengatur kadar ion mineral dan pH darah, serta menjadi situs utama ekskresi limbah nitrogen, dalam bentuk amonia.
Filamen insang ikan bertulang juga disebut "lamella primer." Mereka adalah struktur rumit yang memiliki luas permukaan yang besar. "Lamella sekunder" yang lebih kecil adalah cabang filamen primer. Lamella sekunder mengandung kapiler darah kecil dan darah mengalir berlawanan arah dengan air. Akibatnya, air yang mengalir di samping lamella sekunder selalu memiliki konsentrasi oksigen yang lebih tinggi daripada yang ada dalam darah, sehingga oksigen diserap sepanjang panjang lamela sekunder. Dengan cara ini juga, karbon dioksida secara pasif disebarkan dari darah ke dalam air.
Ikan yang berenang aktif memiliki filamen insang yang sangat dikembangkan untuk memaksimalkan penyerapan oksigen. Ikan menetap yang hidup di bagian bawah biasanya memiliki filamen insang yang menyerap volume lebih kecil, karena mereka kurang aktif dan tidak menggunakan oksigen dengan cepat.
Gill Arches
Sebagian besar ikan memiliki tiga atau lebih lengkungan insang di setiap sisi tubuh. Ini mendukung filamen insang dan bertulang rawan atau bertulang dan berbentuk seperti bumerang. Setiap lengkungan insang terdiri dari anggota tubuh bagian atas dan bawah yang bergabung di belakang. Filamen insang dan insang terpasang pada lengkungan insang.
Lengkungan insang menawarkan dukungan untuk insang serta pembuluh darah. Arteri yang memasuki insang membawa darah dengan oksigen rendah dan konsentrasi limbah yang tinggi. Arteri yang meninggalkan insang mengandung darah dengan sedikit limbah yang kaya oksigen.
Gill Rakers
Penyapu insang adalah tonjolan tulang yang membantu ikan memberi makan. Mereka menunjuk ke depan dan ke dalam dari lengkungan insang. Jumlah dan bentuknya bervariasi berdasarkan makanan ikan: penyapu insang dengan jarak yang luas terlihat jelas pada ikan yang memakan mangsa besar, seperti ikan lain, yang mencegah mangsa agar tidak bebas dan melarikan diri di antara insang. Sejumlah besar penyapu insang yang lebih tipis dan lebih panjang terlihat pada ikan yang memakan mangsa yang lebih kecil. Spesies yang mengonsumsi plankton dan zat kecil tersuspensi dalam olahraga air insang yang sangat panjang dan kurus. Beberapa ikan memiliki lebih dari 150 hanya di lengkungan bawah. Ini membantu mengumpulkan partikel makanan di tenggorokan yang dapat ditelan, sementara air dikeluarkan melalui celah insang.
