Why fish are better at breathing than you are - Dan Kwartler

Traduttore: Erica Ricci Revisore: Giorgia Salvato

In 2019, Eliud Kipchoge finished a Vienna marathon

Nel 2019, Eliud Kipchoge ha terminato la maratona di Vienna

in one hour, 59 minutes, and 40 seconds.

in un'ora, 59 minuti e 40 secondi.

This staggering time broke the two-hour barrier

Questo tempo sbalorditivo ha infranto la barriera delle due ore

that most runners previously deemed impossible.

che molti dei maratoneti ritenevano impossibile prima di allora.

However, some researchers weren't as surprised.

Tuttavia, alcuni ricercatori non ne furono così sorpresi.

Recent studies investigating if humans could maintain such a high pace

Studi recenti sulla capacità umana di mantenere un’andatura tanto rapida

for the length of a marathon had found that elite runners

per l’intera durata di una maratona, hanno riscontrato che un corridore d’élite

can take in twice as much oxygen as non-runners.

incamera il doppio dell’ossigeno rispetto a un non corridore.

And it’s likely that this superhuman ability played a role in Eliud’s victory.

È probabile che questa abilità sovrumana abbia contribuito alla vittoria di Eliud.

But when it comes to breathing efficiently,

Ma quando si tratta di respirare efficientemente,

not even the best runners in the world can compete with the average fish.

neppure i migliori corridori del mondo possono competere con un comune pesce.

That’s right— you’re looking at some of the best breathers on Earth;

Proprio così, i pesci sono tra i più bravi a respirare su tutta la Terra,

which actually makes sense when you consider how little oxygen there is

il che ha senso, se consideriamo quanto poco ossigeno ci sia

in their aquatic environments.

nel loro ambiente acquatico.

Fish can breathe in a variety of ways,

I pesci possono respirare in vari modi,

but the most common is through the use of gills.

ma il più comune è mediante le branchie.

These branching organs typically come in four pairs,

Questi organi ramificati generalmente si dividono in quattro paia,

all enclosed in gill chambers.

racchiuse in camere branchiali.

These chambers are protected by opercle, or gill covers,

Queste camere sono protette dagli opercoli, o coperture branchiali,

which are just as essential to underwater breathing as the gills themselves.

essenziali per la respirazione subacquea tanto quanto le branchie stesse.

When most fish take a breath,

Quando respirano, molti pesci

they first close these covers and take a gulp of water.

iniziano col chiudere queste coperture e prendere una boccata d'acqua.

Then, they open their opercle,

Poi, aprono gli opercoli,

creating a pressure differential that pulls water through the gills,

creando una differenza di pressione che spinge l’acqua attraverso le branchie,

which are composed of thread-like filaments spaced evenly along a gill arch.

formate da filamenti equamente distanziati posti lungo un arco branchiale.

These filaments are covered in countless small blood vessels called capillaries,

Questi filamenti sono ricoperti da innumerevoli piccoli vasi sanguigni,

chiamati capillari,

in addition to tiny extensions known as gill lamellae

oltre che da minuscole estensioni note come lamelle branchiali,

which further increase the gill’s surface area.

che aumentano ancora di più la superficie delle branchie.

When water passes over these capillaries,

Quando l’acqua passa sopra questi capillari,

the membrane is thin enough for the fish’s red blood cells

la membrana è abbastanza sottile perché i globuli rossi dei pesci

to pull dissolved oxygen from the water into the bloodstream.

risucchino l'ossigeno disciolto nell'acqua nel flusso sanguigno.

And just like when we breathe with our lungs,

E proprio come quando respiriamo con i nostri polmoni,

this process releases carbon dioxide,

questo processo rilascia anidride carbonica,

which passes out into the water through the open gill cover.

che si riversa nell'acqua attraverso la copertura branchiale aperta.

This technique only works underwater—

Questa tecnica però, funziona solo sott’acqua,

on the surface, the pressure differential created by opening and closing gill covers

in superficie, la differenza di pressione

creata dall'apertura e chiusura degli opercoli

isn’t strong enough to pull in sufficient air.

non è abbastanza forte da aspirare sufficiente aria.

But under the surface, it’s remarkably efficient.

Ma sotto la superficie, è sorprendentemente efficiente.

Inside the lamellae, blood flows in the opposite direction to the water,

Dentro le lamelle, il sangue scorre in direzione opposta a quella dell'acqua,

creating a counter-current system that optimizes gas exchange.

creando uno scambio controcorrente che ottimizza lo scambio dei gas.

In fact, gills can absorb roughly 75% of the oxygen passing through them;

Di fatti, le branchie assorbono circa il 75% dell’ossigeno che le attraversa,

that’s twice the percentage of oxygen our lungs extract from a breath of air.

ovvero il doppio dell’ossigeno estratto dai nostri polmoni in un respiro.

Fish also breathe much more frequently than we do.

I pesci inoltre respirano molto più frequentemente di noi.

The average adult human breathes 12 to 18 times a minute,

L’adulto umano medio respira dalle 12 alle 18 volte al minuto,

while most fish pull water over their gills

mentre i pesci fanno passare l'acqua attraverso le branchie

anywhere from 20 to 80 times a minute.

dalle 20 alle 80 volte al minuto.

Those numbers would raise even a marathoner’s eyebrows.

Questi numeri lascerebbero a bocca aperta anche un maratoneta.

Thanks to this fast, frequent, and efficient breathing

Grazie a questa respirazione rapida e frequente,

fish process far more oxygen than we do.

i pesci assumono molto più ossigeno di noi.

It's also why some species can live at great depths.

È anche per questo che alcune specie possono vivere a grandi profondità.

Bodies of water get most of their oxygen from the surface,

Gli specchi d’acqua ricavano gran parte dell’ossigeno dalla superficie,

where O2 dissolves into the water and begins circulating.

dove l'O2 si dissolve in acqua e inizia a circolare.

But further down, there are oxygen minimum zones,

Ma più in profondità, ci sono zone con un’ossigenazione minima,

with concentrations as low as 0.5 milligrams of oxygen per liter.

con concentrazioni tanto basse da toccare i 0,5 milligrammi d'ossigeno per litro.

To get the oxygen they need,

Per ottenere l'ossigeno necessario,

fish living at these depths rely on increased gill ventilation

i pesci che vivono a queste profondità

si affidano ad una ventilazione branchiale aumentata

and hearts that pump high volumes of oxygenated blood throughout the body.

e a cuori che pompano grandi volumi di sangue ossigenato attraverso il corpo.

Even with these tricks, sometimes there's still not enough oxygen to go around,

Anche con questi trucchi, a volte l'ossigeno non è sufficiente

forcing fish to adapt more extreme solutions.

e i pesci sono obbligati ad adattarsi con soluzioni più estreme.

For example, the Australian lungfish lives in a habitat

Ad esempio, il pesce polmonato australiano vive in un habitat

where the water level drops precipitously in August and September,

dove il livello dell'acqua precipita ad Agosto e a Settembre,

making it almost impossible to survive with gills alone.

rendendo quasi impossibile sopravvivere con le sole branchie.

Fortunately, these fish have gills and lungs.

Per fortuna, questi pesci hanno sia branchie che polmoni.

Using their long, thin limbs,

Usando le loro pinne lunghe e sottili,

they can lift their mouths above the surface and take deep breaths of air,

sollevano la bocca sopra la superficie e fanno dei profondi respiri d'aria,

allowing them to survive out of the water for several days.

cosa che permette loro di sopravvivere fuori dall'acqua per svariati giorni.

And other species of lungfish can survive above ground even longer

Altre specie di pesci polmonati

possono sopravvivere anche più a lungo sotto terra,

in cocoons of mud and mucus.

in bozzoli di fango e muco.

Fortunately, for most fish these extreme adaptations aren’t necessary.

Per fortuna, a gran parte dei pesci questi adattamenti estremi non servono.

After all, 71% of Earth is covered in H2O,

Dopotutto, il 71% della Terra è coperto da H2O,

giving these aquatic animals plenty of room to flaunt their gills’ skills.

dando a questi animali acquatici tutto lo spazio necessario

per sfoggiare le loro abilità branchiali.