As principais adaptações dos peixes à vida aquática incluem: 1) as nadadeiras que ajudam na locomoção e equilíbrio; 2) a bexiga natatória que permite ao peixe flutuar em diferentes profundidades; e 3) as brânquias que realizam a troca gasosa com a água.

1. Nadadeiras (José Henrique Garcia)
As barbatanas ou nadadeiras são estruturas externas que muitos
animais aquáticos possuem para auxiliar na natação e equilíbrio. O termo mais
correto utilizado é nadadeira, podendo um peixe, por exemplo, apresentar, um
par de nadadeiras peitorais, um par de nadadeiras pélvicas, uma nadadeira
anal, nadadeiras dorsais e a nadadeira caudal.
De uma forma geral as nadadeiras vão apresentar a funcionalidade
de ajudar, neste caso os peixes a se manter com equilíbrio e estabilidade na
água, do mesmo modo que ajuda na movimentação do organismo e até
mesmo auxiliando algumas espécies a ficarem em repouso. Alguns peixes
utilizam as nadadeiras peitorais que se tornaram especializadas na função de
auxiliar na época reprodutiva, de forma a utiliza-las para manter um fluxo de
água com os ovos e também como auxilio para a cópula. Algumas espécies de
peixes, como o peixe sapo, podem utilizar as nadadeiras para natação, porém
estes por viverem próximos ao fundo, ou seja, por serem organismos
bentônicos, apresentam nadadeiras peitorais diferenciadas que funcionam
como ''mãos'' e quando em movimento lento, parece que eles estão
caminhando.
No caso dos peixes, estes vão apresentar diferentes tipos de nadadeiras
de diferentes formatos e tamanhos. No caso da nadeira caudal, podem ser
visto quatro tipos bem
definidos: Heterocerca, Protocerca, Dificerca e Homocerca. O tipo de cauda
heretocerca vão ser encontradas nos peixes cartilaginosos (Chondrichthyes).
Já os outros dois tipos poderão ser encontradas nos peixes ósseos
(Osteichthyes).
No caso dos peixes, as nadadeiras também com a evolução do
organismo, sofreram algumas modificações, podendo apresentar espinhos, que
vão auxiliar o peixe na defesa contra predadores e alguns peixes podendo ter
estar estruturas modificadas para auxiliar na predação de outros peixes, como
é o caso do peixe sapo que apresenta um raio de uma nadadeira modificada na
forma de Isca, que faz com que presas pensem que esta é um alimento e
quando próximo do predador, este se alimenta da presa. Também podem
funcionar como órgãos sensoriais.
Outros tipos de nadadeiras que podemos observar são:
Nadadeira arredondada, truncada, marginada, semilua, furcada,
pontuda, rômbica e de forma em S.
Os mamíferos marinhos como as baleias, golfinhos, botos, leões
marinhos, focas, também vão apresentar nadadeiras, podendo ser peitorais,
dorsais, e caudais. Possuem funções de ajudar na hidrodinâmica para natação
e equilíbrio, auxiliando nos movimentos dos animais.
No caso dos cetáceos (golfinhos e baleias) as nadadeiras são muito
importantes para auxiliar nos estudo de foto-identificação. Isto se deve ao fato
de que por ter que virem à superfície para respirar e por apresentarem
cicatrizes naturais nelas, são alvo fáceis para se retirar as fotos das
nadadeiras, o que posteriormente irá ajudar os pesquisadores a identificar os
animais individualmente, podendo ser úteis para estimativa de abundância da
população.
Além das adaptações físicas, os processos fisiológicos também
cumprem importante função na termorregulação. As baleias em geral podem

2. regular seu metabolismo de forma a gerar mais ou menos calor corporal. O
ritmo metabólico tende a ser maior, gerando mais calor, durante a permanência
em regiões de temperatura do mar muito baixa, como nas áreas de
alimentação (árticos), ou quando a camada de gordura se encontra muito
reduzida, ao final do período reprodutivo.
Ocorre uma vasoconstricção periférica nas extremidades do corpo, as
artérias que levam o sangue quente desde o coração estão fixadas em espiral
ao redor das veias que levam o sangue mais frio de volta ao coração. A troca
de calor entre os dois fluxos sanguíneos evita perdas desnecessárias.
Função e forma dos peixes
Um peixe, dois peixes, peixe magro, peixes chatos - cientistas e
pescadores têm-se perguntado sobre a relação entre o formato do peixe e a
forma como ele se move. Os pesquisadores estão a começar a desvendar os
segredos do movimento dos peixes - usando alguns métodos inesperados.
Kara Feilich, estudante graduada em biomecânica comparativa da
Universidade de Harvard, usou tiras de plástico e caudas reais de peixes
ligadas a barbatanas robóticas para descobrir de que forma o formato da cauda
impulsiona e influencia a rapidez de um peixe. Feilich começou a interessar-se
pelo tema, quando viu alguns trabalhos de pesquisa publicados em 1984 por
Paul Webb, um zoólogo da Universidade de Michigan. O trabalho de Webb
insinuava "padrões de convergência em formas do corpo", explicou Feilich.
Webb escreveu que os atuns e tubarões tinham corpos semelhantes -
que os permitia navegar através da água a alta velocidade. Em contraste, os
piques são grossos e bons a acelerar. As solhas têm corpos flexíveis, e as
suas formas arredondadas são otimizadas para a rápida aceleração e
manobras, mas a sua grande área de superfície trabalha contra a natação
sustentada de alta velocidade. Se um peixe precisa de alta manobrabilidade, as
barbatanas arredondadas parecem funcionar melhor do que as barbatanas
pontiagudas. Mas, disse Feilich, Webb não recolher dados empíricos. Feilich
decidiu investigar a teoria de que a forma do corpo de um peixe fornece
informação sobre o seu funcionamento. Ela testou como a forma da parte
traseira do peixe, que parece ser a mais importante para o movimento, tem
impacto na sua capacidade de nadar rapidamente.
Ela ligou quatro diferentes formas e espessuras de tiras de plástico a um
corpo robótico de peixe para imitar a flexibilidade numa cauda de peixe. Feilich
também tentou usar algumas caudas de peixe fresco de diferentes formas a
partir de um mercado em Cambridge, Massachusetts. "O nosso campo de
entendimento mudou com a compreensão da mecânica de fluidos, mas até
agora o estudo da hidrodinâmica fica atrás no que sabemos sobre o movimento
no ar ou terra", disse Feilich. Paul Webb concorda que o quadro é complexo.
Por exemplo, as enguias têm, essencialmente, a forma de vermes
aquáticos - projetadas para se esconderem em buracos e furar. "Mas você vê
enguias a fazer longas migrações, muito lentamente. Só porque certas formas
do corpo são boas em certas coisas, elas não excluem outras funções. Como
uma estratégia evolutiva, ele funciona", disse Webb. Quando se trata de
evolução, um animal não tem que ser perfeito - ele só tem que fazer um pouco
melhor do que a concorrência. Nadar rápido pode não ser a coisa que todos os
peixes está a tentar maximizar.

3. John Long, vice-diretor de pesquisa e coleções no Museu de História
Natural de Los Angeles, que estuda a evolução dos peixes, disse que a
pesquisa é inovadora na sua abordagem para o problema. Vlad Kopman,
roboticista e aluno de pós-graduação no Instituto Politécnico da Universidade
de Nova York, em Brooklyn, disse que os nadadores robóticos estão a começar
a imitar o mundo real dos peixes. A sua pesquisa, juntamente com a do seu
assessor Maurizio Porfiri, envolve a criação de um peixe robótico de tamanho
real que imita uma espiga régio em tamanho e forma corporal.
Feilich disse que mesmo que ela esteja mais interessado na ecologia
evolucionária dos peixes, descobrir os segredos do movimento dos peixes
pode ajudar os engenheiros a construir melhores robôs biomiméticos debaixo
de água e também no céu.
(See more at: http://www.ciencia-online.net/2013/01/qual-funcao-da-forma-
dos-peixes.html#sthash.dsCczm3R.dpuf
A Bexiga Natatória
A bexiga natatória é um órgão hidrostático que acumula gases,
principalmente o oxigênio e o nitrogênio, retirados diretamente do meio ou a
partir do sangue.
Ela permite ao peixe ficar “estabilizado”, flutuando em qualquer
profundidade, sem gastar energia. Nos peixes chamados fisóstomos, ela está
ligada ao esôfago por um canal (pneumoduto) que permite uma fácil entrada
ou saída de gases, com a consequente variação do seu volume interno. Esse
pneumoduto não existe nos peixes fisoclistos, e a variação de volume da
bexiga depende, então, de regiões especiais da parede, muito vascularizadas,
que podem liberar gases para o seu interior ou absorvê-los. Num pequeno
grupo de peixes, os dipnóicos, a bexiga é bem vascularizada e funciona como
um verdadeiro pulmão. É o caso da nossa pirambóia, da Amazônia, que pode
passar longos períodos enterrada no lodo às margens de rios e lagoas,
respirando em contato direto com o ar. São por isso chamados de peixes
pulmonados.
A Linha Lateral
A linha lateral é outra excepcional adaptação dos peixes à vida aquática.
Ela se estende ao longo dos lados do corpo. Cada uma é formada por uma
série de poros interligados por um canal interno longitudinal (sob a epiderme),
paralelo à superfície corporal. A água do meio penetra pelos poros e circula
pelo canal; sua pressão pode estimular diretamente grupos de células
sensoriais ciliadas, os neuromastos, que se dispõem em espaços próprios na
parede do canal. De cada neuromastos sai um ramo nervoso sensitivo, que se
liga a um nervo longitudinal, sob o canal.

4. A linha lateral é sem dúvida um eficiente fonorreceptor, que permite
uma análise das distâncias dos centros emissores de sons. Isso porque as
vibrações, ao se propagarem na água, estimulam com intensidades diferentes
os neuromastos dispostos em sequência longitudinal no corpo do peixe. Ela é
também um órgão capaz de detectar a direção e a velocidade das correntes de
água. Permite ainda ao peixe a localização de objetos fixos ou móveis no meio
líquido.
As Brânquias
As brânquias são órgãos especializados para a troca de gases entre o
sangue e a água do meio. Como todo órgão respiratório, uma brânquia deve
garantir a fácil difusão dos gases respiratórios; por isso ela tem grande
superfície, epitélio fino, vasta rede de capilares sanguíneos e localização que
lhe permite receber um bom fluxo de água.
Cada brânquia tem um arco ósseo ou cartilaginoso se sustentação,
o arco branquial. Nele há um grande número de finas lâminas paralelas bem
vascularizadas, vermelhas. Entre essas lâminas passa o fluxo de água que
penetra pela boca e atravessa as fendas branquiais, na parede da ampla
faringe. Daí a água passa diretamente para o exterior, por fendas branquiais,
ou sai por uma fenda sob o opérculo (grossa placa protetora que recobre a
região branquial).

5. A pele
A pele dos peixes tem uma epiderme estratificada com glândulas, cuja
secreção mucosa tem papel protetor e lubrificante, diminuindo o atrito do
animal com a água.
As escamas
Muitas pessoas erroneamente consideram as escamas como sendo a
pele dos peixes. Na realidade as escamas estão dispostas sobre a pele
verdadeira. Elas constituem uma proteção a mais para os peixes e auxilia
numa melhor hidrodinâmica, permitindo que o peixe "deslize" melhor pela água.
Existem 4 formas de escamas, as ctenóides, ciclódes, ganóides e placóides,
existem ainda peixes onde as escamas foram substituídas por placa ósseas
(calictídeos) e outros que não possuem escamas (pimelodídeos).
Ctenóides: Típica dos peixes ósseos, são finas e crescem por toda vida,
possuem pequenas projeções formando uma coroa de minúsculos espinhos,
que conferem aos peixes uma aparência áspera.
Ciclóides: típica de peixes ósseos, crescem por toda vida do peixe, são lisas,
não possuindo projeções.
Ganóides: Não ocorrem em peixes brasileiros, são rômbicas, esmaltadas e
brilhantes.
Placóides: Encontradas em tubarões e arraias, possuem pequenos dentículos
dérmicos voltados para trás, o que deixa sua pele áspera, com aparência de
uma lixa.
RESUMINDO: as principais adaptações dos peixes à vida aquática são a forma do
corpo, as nadadeiras, a bexiga natatória, a linha lateral e a respiração
branquial.